Question

Из закипедшего чайника вылили 2/3 воды, а оставшийсякипяток долили водой с температурой 16°. Найти температуру воды в чайнике.​

Answer 1

Количество тепла, отдаваемое нагревательным элементом

Qн = U*I*t, где U=220 В - напряжение, I=5А - сила тока, t =время работы.

Количество тепла, необходимое для нагревания воды

Qв = c*m* (T2-T1), где с=4200 Дж/(кг*град) - удельная теплоемкость воды, T2 = 100°С - конечная температура, T1 =20°С - начальная температура, m= ρ*V - масса воды, ρ=1 кг/л - плотность воды, V=2 л - объем воды.

Поскольку Qн = Qв, то U*I*t=c*m* (T2-T1)=c*ρ*V* (T2-T1), откуда

t=c*ρ*V* (T2-T1)/( U*I)=4200*1*2*80/(220*5)=611c = 6 мин 11 с.

Answer 2

Давайте рассмотрим эту задачу пошагово. Пусть T1 - начальная температура воды в чайнике, V1 - начальный объем воды в чайнике, T2 - температура добавленной воды, V2 - объем добавленной воды.

Известно, что из чайника вылили 2/3 воды, значит, осталась 1/3 воды. Таким образом, V1/3 воды осталось в чайнике.

Затем эту оставшуюся воду долили водой с температурой 16°C, то есть T2 = 16°C.

Теперь мы можем использовать закон сохранения тепла:

Масса * Теплоемкость * ΔТ = Масса * Теплоемкость * ΔТ

Где ΔТ - изменение температуры, которое мы ищем.

Для начальной воды в чайнике: (V1/3) * C * (T1 - T_final) = 1/3 * V1 * (T1 - T_final), где T_final - температура воды в чайнике после добавления воды с температурой 16°C.

Для добавленной воды: (2/3 * V1) * C * (16 - T2) = (2/3 * V1) * C * (16 - 16)

Здесь C - теплоемкость воды.

Теперь мы можем объединить оба уравнения и решить относительно T_final:

(1/3 * V1) * C * (T1 - T_final) = (2/3 * V1) * C * (16 - T2)

Упростим уравнение, деля обе стороны на (1/3 * V1 * C):

(T1 - T_final) = 2 * (16 - T2)

Теперь можно подставить известные значения и решить:

(T1 - T_final) = 2 * (16 - 16) (T1 - T_final) = 2 * 0 T1 - T_final = 0

Теперь добавим T_final на обе стороны:

T1 = T_final

Таким образом, температура воды в чайнике после всех операций равна температуре добавленной воды, то есть 16°C.