Question

Сколько нужно смешать горячей воды имеющей температуру 80° с холодной массой 40кг и температурой 20° чтобы получить воду температурой 40° ​

Answer 1

Ответ:

20кг

Объяснение:

t1 = 80 °С.  

t2 = 20 °С.

V = 60 л = 0,06 м3.

t3 = 40 °С.

C = 4200 Дж/кг *°С.

ρ = 1000 кг/м3.

mг - ?

mх - ?

Количество теплоты Qг, которое отдаст при смешивании горячая вода, выразим формулой: Qг = C *mг *(t1 - t3).

Количество теплоты Qх, которое получит холодная вода при смешивании, выразим формулой: Qх = C *mх *(t3 - t2).

Уравнение теплового баланса будет иметь вид: C *mг *(t1 - t3) = C *mх *(t3 - t2).

mг *(t1 - t3) = mх *(t3 - t2).

mг + mх = ρ *V.

mг = ρ *V - mх.

(ρ *V - mх) *(t1 - t3) = mх *(t3 - t2).

ρ *V *(t1 - t3) - mх*(t1 - t3) = mх *(t3 - t2).  

ρ *V *(t1 - t3) = mх*(t1 - t3) + mх *(t3 - t2).  

mх = ρ *V *(t1 - t3) /((t1 - t3) + (t3 - t2)).

mх = 1000 кг/м3 *0,06 м3 *(80 °С - 40 °С) /((80 °С - 40 °С) + (40 °С - 20 °С)) = 40 кг.

mг = 1000 кг/м3 *0,06 м3 - 40 кг = 20 кг.

Ответ: mх = 40 кг, mг = 20 кг.t1 = 80 °С.  

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда горячая и холодная воды смешиваются, их суммарная энергия должна оставаться постоянной. Это можно выразить следующим образом:

m1 * C1 * ΔT1 + m2 * C2 * ΔT2 = (m1 + m2) * C * ΔT

где: m1 - масса горячей воды C1 - удельная теплоемкость горячей воды ΔT1 - изменение температуры горячей воды m2 - масса холодной воды C2 - удельная теплоемкость холодной воды ΔT2 - изменение температуры холодной воды C - удельная теплоемкость смеси ΔT - изменение температуры смеси

Температура горячей воды (T1) = 80°C Температура холодной воды (T2) = 20°C Температура смеси (T) = 40°C

Удельная теплоемкость воды C = 4,186 Дж/г°C

Теперь мы можем рассчитать все известные значения:

m1 * C1 * (T - T1) + m2 * C2 * (T - T2) = 0

m1 * 4.186 * (40 - 80) + 40,000 * 4.186 * (40 - 20) = 0

m1 * (-1674.4) + 40,000 * 167.44 = 0

m1 * (-1674.4) + 6,697,600 = 0

m1 * (-1674.4) = -6,697,600

m1 = -6,697,600 / (-1674.4)

m1 ≈ 4,000 граммов или 4 килограмма горячей воды.

Таким образом, вам нужно смешать приблизительно 4 килограмма горячей воды с 40 килограммами холодной воды, чтобы получить воду температурой 40°C.