Question

Предполагая, что в окружающую среду не теряется тепло, рассчитайте конечную температуру, когда 50 г воды при 30 ° C смешиваются с 25 г воды при 60 ° C.

Answer 1

Вот ответ. 40*С

................

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать уравнение теплового баланса:

$m_1c_1(T_1 - T_f) = -m_2c_2(T_2 - T_f)$

Где:

• $m_1$ и $m_2$ - массы веществ (г),
• $c_1$ и $c_2$ - удельные теплоемкости веществ (обычно воды) (J/g°C),
• $T_1$ и $T_2$ - начальные температуры веществ (°C),
• $T_f$ - конечная температура (°C).

Массы воды и её удельная теплоемкость обычно принимаются следующими: $m_1 = 50 \, \text{г}, \quad c_1 = 4.18 \, \text{J/g°C}, \quad T_1 = 30 \, \text{°C}$ $m_2 = 25 \, \text{г}, \quad c_2 = 4.18 \, \text{J/g°C}, \quad T_2 = 60 \, \text{°C}$

Подставим значения и решим уравнение относительно $T_f$:

$50 \times 4.18 \times (30 - T_f) = -25 \times 4.18 \times (60 - T_f)$

$209 \times (30 - T_f) = -104.5 \times (60 - T_f)$

$6270 - 209T_f = -6270 + 104.5T_f$

$209T_f + 104.5T_f = 6270 + 6270$

$313.5T_f = 12540$

$T_f = \frac{12540}{313.5}$

$T_f \approx 40 \, \text{°C}$

Таким образом, конечная температура смеси будет примерно $40 \, \text{°C}$.