Question

Смешали 2кг холодной воды при температуре 5°С и горячую воду при температуре 95°С Температура смеси при этом оказалась равна 80°С Какова масса горячей воды?

Answer 1

Решение в прикрепленном файле

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. При смешивании двух веществ, сумма их энергий должна оставаться постоянной.

Известные данные:

- Масса холодной воды: 2 кг - Температура холодной воды: 5°C - Температура горячей воды: 95°C - Температура смеси: 80°C

Неизвестная величина:

- Масса горячей воды

Решение:

Мы можем использовать формулу для расчета изменения теплоты при смешивании двух веществ:

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

где: - Q - изменение теплоты - m1 - масса первого вещества - c1 - удельная теплоемкость первого вещества - Ti - начальная температура - Tf - конечная температура - m2 - масса второго вещества - c2 - удельная теплоемкость второго вещества

В данном случае, первым веществом является холодная вода, а вторым - горячая вода. Так как мы ищем массу горячей воды, то масса холодной воды известна и равна 2 кг.

Теперь мы можем записать уравнение, используя известные данные:

Q = 2 * c1 * (80 - 5) + m2 * c2 * (80 - 95)

Так как удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/(г°C) мы можем заменить значения c1 и c2 в уравнении:

Q = 2 * 4.18 * (80 - 5) + m2 * 4.18 * (80 - 95)

Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти неизвестную массу горячей воды.

Расчет:

Выполним необходимые вычисления:

Q = 2 * 4.18 * 75 + m2 * 4.18 * (-15)

Q = 627 + m2 * (-62.7)

Так как сумма энергий должна оставаться постоянной, изменение теплоты должно быть равно нулю:

Q = 0

627 + m2 * (-62.7) = 0

Решим это уравнение относительно m2:

m2 * (-62.7) = -627

m2 = -627 / (-62.7)

m2 ≈ 10 кг

Таким образом, масса горячей воды составляет около 10 кг.

Ответ:

Масса горячей воды, которую нужно добавить, составляет около 10 кг.