Question

смешали воду объемом 0,4 м при температуре 20С и воду объемом 0.1м при температуре 70С.Какова температура смеси при тепловом равновесии? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг*С)

Answer 1

1) запишем формулу кол-ва теплоты, которое получила вода объемом 
0,40 м3 при смешивании, приэтом она нагрелась от 20 градусов до Т градусов, количество теплоты=удельная теплоемкость*масса1*(Т-20) 
2) аналогично для воды объемом 0,10 м3, только она при смешивании остынет до температуры Т. 
количество теплоты=удельная теплоемкость*масса2*(70-Т) 
3) так как наступило тепловое равновесие, то количество теплоты отданное водой объемом 0,10 м3 равно количеству теплоты полученное водой объемом 0,40 м3. Тогда удельная теплоемкость*масса1*(Т-20)=удельная теплоемкость*масса2*(70-Т). При сокращении на уд. теплоемкость получаем масса1*(Т-20)=масса2*(70-Т), 
после раскрытия скобок и некоторых преобразований получаем формулу для температуры смеси Т. Т=(70*масса2 +20*масса1) /(масса1+масса2) 
где масса1= плотность воды*объем=400кг 
масса2= плотность воды*объем=100кг 
Ответ 30 градусов