Question

У 0,5 кг води температурою 60 °С влили воду 18 °С. Загальна температура становитиме 35 градусів. Скільки води в ємкості?СРОЧНО ДАЮ 80 балів!!!!!!

Answer 1

Ответ:

В цій задачі використовується закон збереження тепла. Ми можемо використати наступне рівняння:

м1 * c1 * ΔT1 + м2 * c2 * ΔT2 = (м1 + м2) * c * ΔT

де:

м1 - маса першої порції води,

с1 - специфічна теплоємність для першої порції води (при 60 °C),

ΔT1 - зміна температури для першої порції води,

м2 - маса другої порції води,

с2 - специфічна теплоємність для другої порції води (при 18 °C),

ΔT2 - зміна температури для другої порції води,

м1 + м2 - загальна маса води після змішування,

с - специфічна теплоємність для суміші води (при 35 °C).

Розв'язок рівняння для маси другої порції води (м2):

0,5 кг * 4,186 Дж/(градус Цельсія * г) * (35 °C - 60 °C) + м2 * 4,186 Дж/(градус Цельсія * г) * (35 °C - 18 °C) = м2 * 4,186 Дж/(градус Цельсія * г) * (35 °C -35 °C) – маса другої порції води (м2).

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі можна використати закон збереження теплоти, який говорить нам, що сума теплот, виділених або поглинутих тілами під час теплообміну, дорівнює нулю.

Спершу розглянемо теплообмін, який відбувається між гарячою водою (60°C) і холодною водою (18°C), коли вони змішуються разом у ємкості. Позначимо масу гарячої води як m1, температуру гарячої води як T1, масу холодної води як m2, і температуру холодної води як T2.

За формулою теплообміну:

Q1 = m1 * c * (T1 - Tсереднє) Q2 = m2 * c * (Tсереднє - T2)

де c - теплоємність води, приблизно 4.18 Дж/(г°C).

Тут Tсереднє - це загальна температура після змішування.

За законом збереження теплоти Q1 + Q2 = 0, бо всі виділені та поглинуті теплоти повинні зберігати рівновагу.

Тепер ми можемо обчислити маси m1 і m2. Позначимо m - масу води в ємкості, яку ми шукаємо.

Q1 = -Q2 m1 * c * (T1 - Tсереднє) = -m2 * c * (Tсереднє - T2)

З цього випливає, що:

m1/m2 = (Tсереднє - T2)/(T1 - Tсереднє)

Також ми знаємо, що m1 + m2 = m, де m - загальна маса води в ємкості.

Тепер ми можемо знайти m2, яка є масою холодної води (18°C), і знати m - загальну масу води в ємкості. Із цього можна визначити об'єм води в ємкості.

Оскільки Tсереднє становить 35°C, підставляючи значення, ми отримаємо:

m1/m2 = (35 - 18) / (60 - 35) = 17 / 25

Тепер ми можемо записати m2 у вигляді:

m2 = (25/17) * m1

Та врахувати, що m1 + m2 = m:

m1 + (25/17) * m1 = m

Можемо розв'язати це рівняння відносно m1:

(1 + 25/17) * m1 = m (42/17) * m1 = m

Тепер можемо знайти m1:

m1 = (17/42) * m

Тепер ми можемо знайти m2:

m2 = (25/17) * m1 = (25/17) * (17/42) * m = (25/42) * m

Загальна маса води в ємкості m дорівнює сумі мас m1 і m2:

m = m1 + m2 = (17/42) * m + (25/42) * m

Тепер можемо знайти m:

(1) * m = m

Отже, загальна маса води в ємкості не змінилася. Тепер ми можемо обчислити об'єм води в ємкості, який не змінився, оскільки маса води не змінилася:

Об'єм води = маса води / густина води

Об'єм води = m / густина води

Об'єм води = m / 1 г/см³ = m (у см³)

Отже, об'єм води в ємкості залишився таким самим, як і спочатку, і дорівнює m см³.