Question

Сколько литров горячей воды (Vгор) при температуре t1 = 85 °С и холодной воды (Vхол) при температуре t2 = 5 °С нужно взять для наполнения до краёв калориметра вместимостью V = 3, 0 л водой при температуре = 35 °C. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. ответ вырази в литрах и округли результаты до десятых. только ответ

Answer 1

Ответ:

Холодной 1,9 литра

Теплой 1,1 литра

Объяснение:

Q = cm(t' - t0)

c - удельная теплоемкость воды

t' итоговая температура воды, в нашем случае 35

t0 - начальная температура воды(для горячей 85, холодной - 5)

Уравнение теплового баланса:

Q1 + Q2 = 0

Q1 - теплота отданная горячей водой

Q2 - теплота полученная холодной водой

cm1(35 - 85) + cm2(35-5) = 0

c(-50m1 + 30m2)=0

30m2 = 50m1

m1+m2 = 3(по условию задачи) | *30

30m1 + 50m1 = 90

m1 = 90:80 = 1.125 кг

m2 = 3кг - 1.125кг = 1,875кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Тепло, передаваемое от горячей воды калориметру, равно теплу, передаваемому от калориметра холодной воде, так как мы пренебрегаем теплообменом с окружающей средой. Мы также можем использовать следующее уравнение:

Qгор = Qкал,

где Qгор - тепло, передаваемое от горячей воды калориметру, и Qкал - тепло, передаваемое от калориметра холодной воде.

Мы можем выразить тепло, передаваемое от воды следующим образом:

Q = m * c * ΔT,

где Q - тепло, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Для горячей воды: mгор * c * (t1 - t) = Vгор * ρ * c * (t - t3),

где mгор - масса горячей воды, ρ - плотность воды, t3 - температура калориметра, которая равна 35°C.

Аналогично для холодной воды: mхол * c * (t - t2) = Vхол * ρ * c * (t3 - t).

Мы знаем, что мгор + мхол = V, где V - объем калориметра, который равен 3,0 литра. Теперь мы можем решить систему уравнений:

1. mгор * c * (t1 - t3) = Vгор * ρ * c * (t3 - t). 2. mхол * c * (t3 - t2) = Vхол * ρ * c * (t3 - t). 3. mгор + mхол = V.

Теперь подставим известные значения: - t1 = 85°C - t2 = 5°C - t3 = 35°C - V = 3,0 литра - Плотность воды ρ = 1 г/мл = 1000 кг/м³ - Удельная теплоемкость воды c = 4,186 Дж/(г°C) = 4186 Дж/(кг°C)

Давайте решим систему уравнений:

1. mгор * 4186 * (85 - 35) = Vгор * 1000 * 4186 * (35 - 35). 2. mхол * 4186 * (35 - 5) = Vхол * 1000 * 4186 * (35 - 35). 3. mгор + mхол = 3.0.

Упрощая уравнения:

1. mгор * 4186 * 50 = 0. 2. mхол * 4186 * 30 = 0. 3. mгор + mхол = 3.0.

Из первых двух уравнений видно, что мгор и мхол равны нулю, что означает, что нет необходимости добавлять горячую или холодную воду. Так как mгор и mхол равны нулю, то mгор + mхол также равно нулю, что означает, что вода в калориметре останется на той же температуре, что и до начала эксперимента, то есть 35°C.

Таким образом, вам не потребуется добавлять ни горячую, ни холодную воду, и объем воды в калориметре останется 3,0 литра при температуре 35°C.