Question

В бочку с 40 кг воды при температуре 20 °C добавили 20 кг горячей воды при температуре 90°С и 20 кг воды при температуре 50°C. Найди установившуюся температуру смеси, если теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. Ответ вырази в градусах Цельсия и округли до целого значения. –

Answer 1

Ответ:

42

Объяснение:

дада

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать принцип сохранения энергии. Тепло, переданное от одного вещества к другому, можно выразить через массу, теплоёмкость и изменение температуры:

Q = m * c * ΔT,

где:

• Q - тепло
• m - масса
• c - удельная теплоёмкость
• ΔT - изменение температуры

Первый шаг - найти общее количество тепла, которое было передано каждой части жидкости, чтобы достичь установившегося состояния. Для этого мы можем использовать уравнение:

Q1 = m1 * c1 * ΔT, Q2 = m2 * c2 * ΔT, Q3 = m3 * c3 * ΔT.

Здесь индексы 1, 2 и 3 соответствуют первой части воды, горячей воде и второй части воды соответственно.

Суммируя эти уравнения, получим:

Q1 + Q2 + Q3 = 0, m1 * c1 * ΔT + m2 * c2 * ΔT + m3 * c3 * ΔT = 0.

Так как тепло не теряется и не поступает из/в окружающей среды, сумма теплообменов равна нулю.

Теперь подставим известные значения и решим уравнение:

(40 кг * c1 + 20 кг * c2 + 20 кг * c3) * ΔT = 0.

Удельные теплоёмкости воды приблизительно равны: c1 = 4.18 Дж/(г°C) (для 20°C), c2 = 4.18 Дж/(г°C) (для 90°C), c3 = 4.18 Дж/(г°C) (для 50°C).

Подставляем и решаем:

(40 кг * 4.18 Дж/(г°C) + 20 кг * 4.18 Дж/(г°C) + 20 кг * 4.18 Дж/(г°C)) * ΔT = 0, (167.2 + 83.6 + 83.6) * ΔT = 0, 334.4 * ΔT = 0.

Так как произведение массы на удельную теплоёмкость положительно, то ΔT = 0.

Это означает, что установившаяся температура смеси равна средней начальной температуре всех компонентов:

Тср = (м1 * Т1 + м2 * Т2 + м3 * Т3) / (м1 + м2 + м3),

где:

• Тср - установившаяся температура
• Т1, Т2, Т3 - начальные температуры компонентов
• м1, м2, м3 - массы компонентов

Подставляем известные значения:

Тср = (40 кг * 20°C + 20 кг * 90°C + 20 кг * 50°C) / (40 кг + 20 кг + 20 кг), Тср = (800 + 1800 + 1000) / 80, Тср = 3600 / 80, Тср = 45°C.

Таким образом, установившаяся температура смеси составляет около 45°C.