Question

Розрахувати кінцеву температуру при змішуванні 100 г холодної води і 300 г гарячої води. Температури гарячої і холодної води візьміть з вашого експерименту. Накресліть графік.​

Answer 1

Розрахунок кінцевої температури при змішуванні води можна виконати за допомогою теплового балансу, використовуючи закон збереження енергії. Припустимо, що початкова температура гарячої води - T1, а початкова температура холодної води - T2. Температура, до якої вони змішуються, буде T.

За законом збереження енергії можна записати:
Маса_гарячої_води * специфічна_теплоємність_води * (T - T1) = Маса_холодної_води * специфічна_теплоємність_води * (T - T2)

Тут:
- Маса_гарячої_води = 300 г
- Маса_холодної_води = 100 г
- Специфічна_теплоємність_води - це приблизно 4.18 Дж/(г°C) для води

Ми хочемо розрахувати T. Розв'язавши це рівняння, ми отримаємо кінцеву температуру. Розрахунок можна виконати так:

300 г * 4.18 Дж/(г°C) * (T - T1) = 100 г * 4.18 Дж/(г°C) * (T - T2)

Розкриваємо дужки та спрощуємо:

(300 * (T - T1)) = (100 * (T - T2))

Розподіляємо T на одній стороні, а інші терміни на іншій:

300T - 300T1 = 100T - 100T2

Після цього можемо знайти значення T:

300T - 100T = 300T1 - 100T2
200T = 300T1 - 100T2
T = (300T1 - 100T2) / 200

Тепер, коли ми знаємо значення T1 та T2, можемо обчислити кінцеву температуру T.

Answer 2

Щоб розрахувати кінцеву температуру при змішуванні 100 г холодної води і 300 г гарячої води, спочатку потрібно визначити початкові температури обох видів води. Наприклад, якщо температура холодної води дорівнює 20°C, а гарячої води - 80°C, то ми можемо використати формулу для розрахунку кінцевої температури:

m1c1ΔT1 + m2c2ΔT2 = (m1 + m2)cΔT

де m1 та m2 - маси холодної та гарячої води відповідно, c1 та c2 - специфічні теплоємності води, ΔT1 та ΔT2 - зміна температури для кожного зразка води, c - специфічна теплоємність суміші, ΔT - зміна температури суміші.

Після підстановки відомих значень і розрахунку, ми отримаємо кінцеву температуру суміші.

Для побудови графіку можна використати відомі значення температур холодної та гарячої води на вісі "x" та "y" відповідно, а кінцеву температуру - на графіку відобразити як точку перетину ліній.