Question

Змішали 5 кг води за температури 20 °С і 5 кг за температури 80 °С. Яка температура суміші?

Answer 1

Ответ: 50°C

Объяснение:

Дано:

m1=5кг

t1=20°C

m2=5кг

t2=80°C

---------------

t-?

t=(t1*m1+t2*m2)/(m1+m2)=(5*20+5*80)/(5+5)=50°C

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии.

Сначала нам необходимо определить количество тепла, которое отдает вода с температурой 80 °C. Для этого мы используем уравнение количества тепла:

Q1 = m1 * c * ΔT1,

где Q1 - количество тепла, m1 - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT1 - разница в температурах.

В нашем случае, m1 = 5 кг, c = 4,186 Дж/(г °C), ΔT1 = (80 - 20) = 60 °C.

Теперь мы можем рассчитать количество тепла, которое надо поглотить воде с температурой 20 °C, чтобы достичь температуры смеси. Используем ту же формулу:

Q2 = m2 * c * ΔT2,

где Q2 - количество тепла, m2 - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT2 - разница в температурах.

В нашем случае, m2 = 5 кг, c = 4,186 Дж/(г °C), ΔT2 - неизвестная разница в температурах.

Так как система находится в тепловом равновесии, количество отданного тепла водой с температурой 80 °C должно быть равно количеству поглощенного тепла водой с температурой 20 °C:

Q1 = Q2.

Исходя из этого, подставляем значения и решаем уравнение:

m1 * c * ΔT1 = m2 * c * ΔT2,

5 * 4,186 * 60 = 5 * 4,186 * ΔT2.

После сокращения и упрощения получаем:

3000 = 20930 * ΔT2.

Теперь, чтобы найти ΔT2, делим обе части уравнения на 20930:

ΔT2 = 3000 / 20930 ≈ 0,143 °C.

Таким образом, температура смеси будет приблизительно равна 0,143 °C.