Question

Решите задачу, даю 40 баллов!! В термостат, содержавший 2 кг воды при температуре 30°С добавили 300г кипятка. Определите установившуюся температуру.

Answer 1

m1=2 кг     t1=30    m2=0,3 кг     t2=100    tc=?

===

c*m1*(tc-t1)=c*m2*(t2-tc)

tc=(m1*t1+m2*t2)/(m1+m2)=(2*32+0.3*100)/(2+0.3)=39 C

=============================================

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что полная энергия системы (в данном случае, воды и кипятка) сохраняется.

Мы можем использовать следующее уравнение, чтобы найти установившуюся температуру:

(m1 * c1 * (Tf - Ti)) + (m2 * c2 * (Tf - Ti)) = m3 * L

где m1 - масса воды в термостате до добавления кипятка (2 кг), c1 - удельная теплоемкость воды, Ti - начальная температура воды (30°C), m2 - масса кипятка (300 г), c2 - удельная теплоемкость кипятка, Tf - установившаяся температура, и L - удельная теплота парообразования.

Значения удельной теплоемкости воды и кипятка можно найти в таблицах физических свойств веществ.

Для удельной теплоемкости воды мы можем использовать значение 4.18 Дж/(г°C), а для удельной теплоемкости кипятка - 2.01 Дж/(г°C). Удельная теплота парообразования воды составляет 2260 Дж/г.

Теперь подставим известные значения в уравнение:

(2 кг) * (4.18 Дж/(г°C)) * (Tf - 30°C) + (300 г) * (2.01 Дж/(г°C)) * (Tf - 100°C) = (300 г) * (2260 Дж/г)

Решив это уравнение, получим:

Tf = (300 г) * (2260 Дж/г) / [(2 кг) * (4.18 Дж/(г°C)) + (300 г) * (2.01 Дж/(г°C))] + 100°C

Tf ≈ 54.9°C

Таким образом, установившаяся температура будет около 54.9°C.