Question

В пустой сосуд влили 1 кг воды при температуре 10С и 500г кипятка (100С). Какая температура установится в сосуде?

Answer 1

Q1=42000 Дж Q2=210000 Дж t(иск)=(Q1+Q2)/c/m=40 градусов Цельсия

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Тепло, переданное от одного вещества другому, можно выразить следующим образом:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость примерно равна 4.18 Дж/(град Цельсия*грамм). Переведем массу воды и кипятка в граммы для удобства расчетов:

1 кг воды = 1000 г, 500 г кипятка = 500 г.

Теперь мы можем выразить количество тепла, переданного от кипятка к воде и изменение температуры воды:

Q_кипяток = m_кипяток * c_кипяток * ΔT_кипяток, Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT_вода.

Сначала рассчитаем количество тепла, переданного от кипятка к воде. Температура кипятка равна 100°C, а температура воды 10°C. Таким образом, изменение температуры воды (ΔT_вода) будет равно:

ΔT_вода = 100°C - 10°C = 90°C.

Теперь мы можем рассчитать количество тепла, переданного от кипятка к воде:

Q_кипяток = 500 г * 4.18 Дж/(град Цельсия*грамм) * 90°C = 188100 Дж.

Теперь используем закон сохранения энергии для определения изменения температуры смеси:

Q_кипяток = -Q_вода,

где минус появляется, потому что энергия передается от кипятка к воде.

188100 Дж = -m_вода * c_вода * ΔT_вода.

Теперь найдем изменение температуры воды (ΔT_вода):

ΔT_вода = -188100 Дж / (m_вода * c_вода).

Теперь рассчитаем массу воды в граммах:

m_вода = 1000 г + 500 г = 1500 г.

Теперь мы можем найти изменение температуры:

ΔT_вода = -188100 Дж / (1500 г * 4.18 Дж/(град Цельсия*грамм)) ≈ -28.38°C.

Теперь найдем конечную температуру смеси, складывая ее с начальной температурой воды:

Тконечная = Тначальная + ΔT_вода, Тконечная = 10°C - 28.38°C ≈ -18.38°C.

Таким образом, конечная температура смеси будет около -18.38°C.