Question

В ванну заливается холодная вода массой 120 кг и температурой 15 ° С. Добавьте к холодной воде холодную воду с температурой 75 ° C. После наступления термодинамической массы клея температура воды составляет 35 ° C. Определите количество тепла, получаемого холодной водой. Определите количество тепла, отдаваемого горячей водой. Определите, сколько килограммов горячей воды налито в ванну. Потери тепла игнорировать. Определите температуру нагрева горячей и холодной воды

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Холодная вода получила количество тепла:

Q₁ = c·m₁·(t - t₁)

2)

Горячая вода отдала количество теплоты:

Q₂ = c·m₂·(t₂ - t)

3)

Приравняем:

Q₂ = Q₁

c·m₂·(t₂ - t) = c·m₁·(t - t₁)

m₂·(t₂ - t) = m₁·(t - t₁)

m₂ = m₁·(t - t₁) /(t₂ - t) = 120·(35 - 15) / (75 - 35) =

= 120·20 / 40 = 60 кг

Answer 2

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

1. Количество тепла, получаемого холодной водой:

Сначала рассмотрим холодную воду, которая уже находится в ванне и нагревается с 15°C до 35°C. Для этого нам понадобится удельная теплоемкость воды. Удельная теплоемкость воды составляет около 4186 Дж/(кг·°C).

Масса холодной воды: 120 кг Изменение температуры: 35°C - 15°C = 20°C

Количество тепла, получаемое холодной водой: Q1 = масса * удельная_теплоемкость * изменение_температуры Q1 = 120 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 20°C = 10075200 Дж

2. Количество тепла, отдаваемого горячей водой:

Теперь рассмотрим горячую воду, которая добавляется в ванну. Эта вода остывает с 75°C до 35°C.

Масса горячей воды (давайте обозначим её как m): неизвестно Изменение температуры: 75°C - 35°C = 40°C

Количество тепла, отдаваемого горячей водой: Q2 = масса * удельная_теплоемкость * изменение_температуры Q2 = m * 4186 Дж/(кг·°C) * 40°C

3. Связь между полученными количествами тепла:

Так как общая сумма полученного и отданного тепла должна быть равна нулю (с учетом игнорирования потерь тепла), то: Q1 + Q2 = 0 10075200 Дж + m * 4186 Дж/(кг·°C) * 40°C = 0

4. Определение массы горячей воды (m):

m * 4186 Дж/(кг·°C) * 40°C = -10075200 Дж m = -10075200 Дж / (4186 Дж/(кг·°C) * 40°C) m ≈ -12 кг

Масса горячей воды, добавленной в ванну, составляет около 12 кг.

5. Определение температуры нагрева горячей и холодной воды:

Теперь мы можем использовать общее изменение теплоты, чтобы найти исходную температуру горячей воды: Q1 + Q2 = 0 Q2 = -Q1 m * 4186 Дж/(кг·°C) * (35°C - Т_начальная_горячей_воды) = -10075200 Дж 12 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * (35°C - Т_начальная_горячей_воды) = -10075200 Дж Т_начальная_горячей_воды ≈ 39.48°C

Температура нагрева горячей воды составляет около 39.48°C.

Таким образом:

• Количество тепла, получаемого холодной водой: 10075200 Дж
• Количество тепла, отдаваемого горячей водой: 10075200 Дж
• Масса горячей воды: 12 кг
• Температура нагрева горячей воды: около 39.48°C
• Температура нагрева холодной воды: 35°C