Question

У кастрюлю налили 15 літрів води за температури 17⁰С. Обчислити скільки літрів води за температури 99⁰ потрібно додати у каструлю щоб температура води була 20⁰С​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m₁=15 л

t₁=17°С

t₂=99°С

t₃=20°С

Найти m₂.

m₁=ρV₁=1000 кг/м³ ·0,015 м³=15 кг

Уравнение теплового баланса:

сm₁(t₃-t₁)=cm₂(t₂-t₃)

15(20-17)=m₂(99-20)

15·3=m₂·79

m₂=45/79 кг

m₂=ρV₂=1000 кг/м³·45/79000=45/79 л ≈ 0,57 л воды нужно добавить.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна використовувати формулу для розрахунку теплового обміну між водою різних температур. Формула для цього обміну виглядає наступним чином:

Q = m * c * ΔT

Де: Q - теплова енергія (в джоулях) m - маса речовини (в кількості води, в даному випадку - в літрах) c - специфічна теплоємність води (приблизно 4,18 Дж/(градус Цельсія * грам)) ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія)

Спочатку розрахуємо теплову енергію, необхідну для підігріву води з температури 17⁰С до 20⁰С:

Q1 = m * c * ΔT1 Q1 = 15 л * 4,18 Дж/(градус Цельсія * грам) * (20⁰С - 17⁰С) Q1 = 15 л * 4,18 Дж/(градус Цельсія * грам) * 3⁰С Q1 = 188,1 Дж

Тепер, щоб підняти температуру води з 99⁰С до 20⁰С, нам потрібно відняти цю теплову енергію:

Q2 = m * c * ΔT2 Q2 = 15 л * 4,18 Дж/(градус Цельсія * грам) * (20⁰С - 99⁰С) Q2 = 15 л * 4,18 Дж/(градус Цельсія * грам) * (-79⁰С) Q2 = -471,03 Дж

Тепер ми можемо знайти, скільки літрів води потрібно додати, щоб досягти бажаної температури:

Q2 = m2 * c * ΔT2 -471,03 Дж = m2 * 4,18 Дж/(градус Цельсія * грам) * (-79⁰С)

Тепер розв'яжемо це рівняння для m2:

m2 = (-471,03 Дж) / (4,18 Дж/(градус Цельсія * грам) * (-79⁰С)) m2 ≈ 1,85 г

Отже, вам потрібно додати приблизно 1,85 літра води за температури 99⁰С, щоб температура води у каструлі була 20⁰С.