Question

В термосе смешали 100 грамм холодной воды при 20 градусах и 200 мм горячей кипящей воды. Какая температура воды установиться в термосе? Потерями тепла пренебречь.

Answer 1

m1=0.1кг

m2=0.2кг

m3=0.3кг

Пусть x это установившаяся

температура,тогда

Q1+Q2=Q3

C×m1×(x-20)+C×m2×(100-x)=C×m3×x

Подставим числа

(x-20)+2(100-x)=3x

4x=180

x=45

Ответ:45 градусов

Answer 2

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии. Мы знаем, что в системе нет потерь тепла, поэтому всё количество тепла, переносимое от горячей воды к холодной, будет равно изменению внутренней энергии смеси воды. Формула для закона сохранения энергии выглядит следующим образом:

Q_горячая + Q_холодная = ΔU

Где: - Q_горячая - количество тепла, переносимое от горячей воды в термос, - Q_холодная - количество тепла, поглощаемое холодной водой, - ΔU - изменение внутренней энергии смеси воды в термосе.

Теперь давайте определим количество тепла Q_горячая и Q_холодная. Для этого мы используем уравнение теплообмена:

Q = m * c * ΔT

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

Для горячей воды: - m_горячая = 200 г (200 мл), - c_горячая = 4.186 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость воды), - ΔT_горячая = T_конечная - T_начальная = T_конечная - 100°C (температура кипения воды).

Для холодной воды: - m_холодная = 100 г (100 мл), - c_холодная = 4.186 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость воды), - ΔT_холодная = T_конечная - T_начальная = T_конечная - 20°C (начальная температура).

Теперь мы можем выразить Q_горячая и Q_холодная:

Q_горячая = m_горячая * c_горячая * ΔT_горячая Q_холодная = m_холодная * c_холодная * ΔT_холодная

Теперь, используя закон сохранения энергии, мы знаем, что:

Q_горячая + Q_холодная = ΔU

Подставим значения:

m_горячая * c_горячая * ΔT_горячая + m_холодная * c_холодная * ΔT_холодная = ΔU

(200 г) * (4.186 Дж/(г°C)) * (T_конечная - 100°C) + (100 г) * (4.186 Дж/(г°C)) * (T_конечная - 20°C) = ΔU

Теперь мы можем решить это уравнение для T_конечная, чтобы найти окончательную температуру воды в термосе.