Question

Змішали 2л води при 30градусів і 3 л води при 80градусів. Яка температурп суміші при тепловій рівновазі

Answer 1

Количество теплоты, отданное горячей и полученное холодной, равны: Qг=Qх, т.е. с*Мг*(Тг-Тсм)=с*Мх*(Тсм-Тх), 3*(80-Тсм)=2*(Тсм-30), 5Тсм=300, Тсм=60° -ответ

Answer 2

Для розрахунку температури суміші важливо врахувати не тільки об'єми води, але й їх температури перед змішуванням, а також масу кожної частини води. Температура суміші при тепловій рівновазі може бути обчислена за допомогою закону збереження теплоти.

Закон збереження теплоти стверджує, що тепло, яке виділяє або поглинає система, дорівнює сумі тепла, виділеного або поглинутого окремими компонентами системи.

Температура суміші при тепловій рівновазі може бути знайдена за допомогою наступної формули:

$T_{\text{суміші}} = \frac{m_1 \cdot T_1 + m_2 \cdot T_2}{m_1 + m_2},$

де $T_{\text{суміші}}$ - температура суміші, $m_1$ - маса першої частини води, $T_1$ - температура першої частини води, $m_2$ - маса другої частини води, $T_2$ - температура другої частини води.

Спершу знайдемо масу кожної частини води:

$m_1 = 2 \, \text{л} \times 1000 \, \text{г/л} = 2000 \, \text{г},$

$m_2 = 3 \, \text{л} \times 1000 \, \text{г/л} = 3000 \, \text{г}.$

Тепер знаємо масу і температуру кожної частини води:

$m_1 = 2000 \, \text{г}, \quad T_1 = 30^\circ \text{C},$

$m_2 = 3000 \, \text{г}, \quad T_2 = 80^\circ \text{C}.$

Тепер можемо знайти температуру суміші:

$T_{\text{суміші}} = \frac{2000 \cdot 30 + 3000 \cdot 80}{2000 + 3000} = \frac{60000 + 240000}{5000} = \frac{300000}{5000} = 60^\circ \text{C}.$

Отже, температура суміші при тепловій рівновазі буде 60 градусів Цельсія.