Question

В кастрюлю, где находится вода объёмом 2 литра при температуре 25 градусов, долили 3 л кипятка. Какая температура воды установилась? Плотность воды 1000 кг/м³​

Answer 1

Объяснение:

Вроде так! Объяснил как нас учили

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, также известный как тепловой баланс. Когда горячая вода (кипяток) добавляется к холодной воде, энергия тепла переходит от горячей воды к холодной, пока не установится равновесие.

Давайте обозначим массу горячей воды как $m_1$, массу холодной воды как $m_2$, начальную температуру горячей воды как $T_1$, начальную температуру холодной воды как $T_2$, и конечную температуру как $T_f$.

Сначала найдем массу горячей и холодной воды, используя плотность воды ($\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3$):

$m_1 = \rho \cdot V_1$ $m_2 = \rho \cdot V_2$

Где $V_1 = 3 \, \text{л}$ - объем кипятка, а $V_2 = 2 \, \text{л}$ - объем холодной воды.

Теперь применим закон сохранения энергии, учитывая, что тепло $Q$ переходит от горячей воды к холодной воде:

$Q = m_1 \cdot c \cdot (T_f - T_1) = m_2 \cdot c \cdot (T_f - T_2)$

Где $c$ - удельная теплоемкость воды ($c = 4186 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{°C}$).

Мы хотим найти конечную температуру $T_f$. Подставим значения и решим уравнение:

$m_1 \cdot c \cdot (T_f - T_1) = m_2 \cdot c \cdot (T_f - T_2)$

$3 \cdot 1000 \cdot (T_f - 100) = 2 \cdot 1000 \cdot (T_f - 25)$

$3000T_f - 300000 = 2000T_f - 50000$

$1000T_f = 250000$

$T_f = 250 \, \text{°C}$

Итак, установившаяся температура воды составит 250 градусов Цельсия.