Question

Какое количество горячей воды с температурой 80 градусов нужно налить в холодную воду массой 20кг и температурой 10 градусов , чтобы установилась температура смеси 30градусоы . Потерями энергии пренебречь

Answer 1

Q1=cm1(t1-t2) — количество теплоты, выделившиеся при охлаждении горячей воды от t1=80 C до t2=30 C

Q2=cm2(t2-t3) — количество теплоты, сообщенное холодной воде при нагревании от t3=10 C до t2=30 C

cm1(t1-t2)=cm2(t2-t3)

m1=m2(t2-t3)/(t1-t2)=20*(30-10)/(80-30)=8 кг

Answer 2

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии. Масса горячей воды у нас неизвестна и обозначим ее как "м". Тогда мы имеем следующее:

1. Энергия горячей воды = масса горячей воды (м) * удельная теплоемкость воды (c) * изменение температуры горячей воды (80 градусов - 30 градусов).
2. Энергия холодной воды = масса холодной воды (20 кг) * удельная теплоемкость воды (c) * изменение температуры холодной воды (30 градусов - 10 градусов).
3. Общая энергия смеси = (м + 20 кг) * удельная теплоемкость воды (c) * изменение температуры смеси (30 градусов - 10 градусов).

Так как потерями энергии можно пренебречь, то энергия горячей воды и холодной воды должна равняться общей энергии смеси:

м * c * (80 градусов - 30 градусов) = (м + 20 кг) * c * (30 градусов - 10 градусов)

Теперь решим уравнение:

50м = 20 кг * 20 градусов м = (20 кг * 20 градусов) / 50 м = 8 кг

Таким образом, чтобы установилась температура смеси 30 градусов, необходимо налить 8 кг горячей воды с температурой 80 градусов в холодную воду массой 20 кг и температурой 10 градусов.