Question

Смешивается вода с температурой 40°C, 400 л литрами воды,температурой 70°С и объемом 100 литров. Какая температура смеси? ​

Answer 1

Ответ:

46°

Объяснение:

t1=40°    V1=400 л    t2=70°    V2=100 л    tc=?

m=po*V

Q1=Q2

c*po*V1*(tc-t1)=c*po*V2*(t2-tc)

tc=(v2*t2+v1*t1)/(v1+v2)=(100*70°+400*40°)/(400+100)≈46°

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

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для нахождения конечной температуры смеси двух веществ:

m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = (m1 + m2) * c * ΔT

Где m1 и m2 - массы веществ, c1 и c2 - теплоемкости веществ, ΔT1 и ΔT2 - изменение температуры веществ, c - теплоемкость смеси, ΔT - изменение температуры смеси.

Переведем объемы в массы, учитывая, что плотность воды при температуре 40°C составляет примерно 992 кг/м³, а при температуре 70°C - 983 кг/м³. Теплоемкость воды составляет приблизительно 4,18 кДж/(кг*°C).

m1 = V1 * ρ1 = 400 л * 0,992 кг/л ≈ 396,8 кг m2 = V2 * ρ2 = 100 л * 0,983 кг/л ≈ 98,3 кг

Теперь можем найти изменение температуры для каждой части:

ΔT1 = 40°C - 25°C = 15°C ΔT2 = 70°C - 25°C = 45°C

Теплоемкость смеси можно найти как средневзвешенное значение теплоемкостей компонентов:

c = (m1 * c1 + m2 * c2) / (m1 + m2) = (396,8 кг * 4,18 кДж/(кг*°C) + 98,3 кг * 4,18 кДж/(кг*°C)) / (396,8 кг + 98,3 кг) ≈ 4,14 кДж/(кг*°C)

Теперь можем найти изменение температуры смеси:

(m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2) / (m1 + m2) = (396,8 кг * 4,18 кДж/(кг*°C) * 15°C + 98,3 кг * 4,18 кДж/(кг*°C) * 45°C) / (396,8 кг + 98,3 кг) ≈ 21,6°C

Таким образом, температура смеси будет примерно 25°C + 21,6°C = 46,6°C.