Question

Щоб охолодити 2 літри води від 80°C до 60°C додають холодну воду при температурі 10°C. Яку масу холодної води потрібно взяти? БУДЬ ЛАСКА ДОПОМОЖІТЬ

Answer 1

Ответ:

m2=0.8л

Объяснение:

Дано: m1=2л ,      m2-?

          t1=80° ,       t2=10°, кінцева температура t=60°.

Рішення:  m2=(t1-t) / (t-t2)=(80-60)/(60-10)=0.8л    

Answer 2

Щоб відповісти на ваше запитання, розглянемо принцип збереження енергії. Згідно з цим принципом, енергія, яка втрачається однією системою, повинна бути здобута іншою системою. У цьому випадку, енергія, яка втрачається гарячою водою, повинна бути здобута холодною водою.

Знаходження маси холодної води:

Для знаходження маси холодної води, яку потрібно взяти, використаємо формулу збереження енергії:

Q(гаряча) + Q(холодна) = 0

де Q(гаряча) - тепло, яке втрачає гаряча вода, Q(холодна) - тепло, яке отримує холодна вода.

Тепло, яке втрачає гаряча вода, можна обчислити за формулою:

Q(гаряча) = m(гаряча) * c(гаряча) * ΔT(гаряча)

де m(гаряча) - маса гарячої води, c(гаряча) - специфічна теплоємність гарячої води, ΔT(гаряча) - зміна температури гарячої води.

Тепло, яке отримує холодна вода, можна обчислити за формулою:

Q(холодна) = m(холодна) * c(холодна) * ΔT(холодна)

де m(холодна) - маса холодної води, c(холодна) - специфічна теплоємність холодної води, ΔT(холодна) - зміна температури холодної води.

Оскільки енергія, яка втрачається гарячою водою, повинна дорівнювати енергії, яку отримує холодна вода, можемо записати:

m(гаряча) * c(гаряча) * ΔT(гаряча) + m(холодна) * c(холодна) * ΔT(холодна) = 0

В нашому випадку, ми знаємо, що маса гарячої води дорівнює 2 літрам, а температура змінюється з 80°C до 60°C. Також, ми знаємо, що температура холодної води становить 10°C. Давайте підставимо ці значення в формулу і розрахуємо масу холодної води.

Розрахунок маси холодної води:

Замінюємо відомі значення в формулу:

2 літри * c(гаряча) * (60°C - 80°C) + m(холодна) * c(холодна) * (60°C - 10°C) = 0

Так як специфічна теплоємність води становить близько 4.18 J/g°C, можемо замінити ці значення:

2 літри * 4.18 J/g°C * (60°C - 80°C) + m(холодна) * 4.18 J/g°C * (60°C - 10°C) = 0

Розрахуємо це вираз:

2 літри * 4.18 J/g°C * (-20°C) + m(холодна) * 4.18 J/g°C * (50°C) = 0

-83.6 J + m(холодна) * 209 J = 0

m(холодна) * 209 J = 83.6 J

m(холодна) = 83.6 J / 209 J

m(холодна) ≈ 0.399 літрів

Таким чином, для охолодження 2 літрів гарячої води від 80°C до 60°C, потрібно взяти близько 0.399 літрів холодної води при температурі 10°C.

Зауваження: Зверніть увагу, що цей розрахунок базується на припущенні, що немає втрати тепла через оточуюче середовище та що специфічна теплоємність води залишається постійною при різних температурах. У реальних умовах можуть бути деякі втрати тепла, що можуть вплинути на точність розрахунків.