Question

В воду массой 1 кг, температура которой 10 оС, вливают 800г кипятка. Какой станет конечная температура смеси? Удельная теплоемкость воды 4200Дж\(кгС)

Answer 1

50 градусов цельсия хочешь обьяснения?

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии. Энергия, которая передается от кипятка к воде, равна энергии, которая уходит из кипятка и увеличивает температуру воды.

Энергия, переданная от кипятка к воде, вычисляется с использованием следующей формулы:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - переданная энергия (Дж); m - масса вещества (кг); c - удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°C)); ΔT - изменение температуры (°C).

Сначала рассчитаем энергию, переданную от кипятка к воде:

m_кипятка = 800 г = 0,8 кг (переведем массу кипятка в килограммы) c_воды = 4200 Дж/(кг·°C) ΔT_воды = Tf - 10°C (где Tf - конечная температура смеси)

Теперь рассчитаем энергию, ушедшую из кипятка:

c_кипятка = 2260 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость водяного пара) ΔT_кипятка = Tf - 100°C (где Tf - конечная температура смеси)

Так как энергия сохраняется, то:

Q_вода = Q_кипяток

m_вода * c_вода * ΔT_вода = m_кипятка * c_кипятка * ΔT_кипятка

(1 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (Tf - 10°C)) = (0,8 кг * 2260 Дж/(кг·°C) * (Tf - 100°C))

Решив уравнение относительно Tf, мы найдем конечную температуру смеси:

4200(Tf - 10) = 0.8 * 2260 * (Tf - 100)

Раскроем скобки:

4200Tf - 42000 = 1808Tf - 180800

Теперь выразим Tf:

4200Tf - 1808Tf = 42000 - 180800

2392Tf = -138800

Tf = -138800 / 2392 ≈ -58,15°C

Таким образом, конечная температура смеси будет около -58,15°C. Обратите внимание, что эта температура отрицательная, что означает, что смесь будет заморожена при таких условиях.