Question

Воду массой m1 = 3 кг, взятой при температуре t1 = 20 °C, смешали с водой при температуре t2 = 100 °С. Температура смеси оказалась равной t3 = 40 °С. Чему равна масса m2 горячей воды? Ответ выразить в кг, округлив до целых. Теплообменом с окружающей средой пренебречь. Удельная теплоёмкость воды равна c = 4200 Дж/(кг· °С.)

Answer 1

Ответ:

1 кг

Объяснение:

Дано:

m1 = 3 кг

t1 = 20 °C

t2 = 100 °C

t3 = 40 °C

c = 4200 Дж/кг*°С

Решение:

Q1 = -Q2

c*m1*(t3-t1) = -c*m2*(t3-t2) |на "с" можно соократить обе части

m2 = (m1*(t3-t1)) / (-(t3-t2)) = 3*20/60 = 1 кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения тепла. Когда две массы воды с разными температурами смешиваются, тепло переходит от горячей воды к холодной воде до тех пор, пока температура смеси не станет равной некоторой промежуточной температуре. Затем мы можем использовать уравнение:

Q1 + Q2 = 0,

где Q1 - тепло, перешедшее от горячей воды к смеси, и Q2 - тепло, перешедшее от холодной воды к смеси.

Тепло, перешедшее от горячей воды к смеси, можно выразить следующим образом:

Q1 = m2 * c * (t3 - t2),

где m2 - масса горячей воды, c - удельная теплоёмкость воды, t3 - температура смеси, t2 - температура горячей воды.

Тепло, перешедшее от холодной воды к смеси:

Q2 = m1 * c * (t3 - t1),

где m1 - масса холодной воды, c - удельная теплоёмкость воды, t3 - температура смеси, t1 - температура холодной воды.

Теперь мы можем записать уравнение:

m2 * c * (t3 - t2) + m1 * c * (t3 - t1) = 0.

Теперь подставим известные значения:

m2 * 4200 * (40 - 100) + 3 * 4200 * (40 - 20) = 0.

Теперь решим уравнение относительно m2:

m2 * (-60 * 4200) + 3 * 4200 * 20 = 0.

m2 * (-252000) + 84000 = 0.

m2 * (-252000) = -84000.

m2 = -84000 / (-252000) = 84000 / 252000 = 0.3333 кг.

Ответ: масса горячей воды m2 равна 0.3333 кг, округлено до целых - 0 кг.