Question

Вода знаходиться при температурі 10ºС, її маса 2,5 кг. До неї вливають 2500 г води за температури 95ºС. Яку кількість теплоти було передано навколишньому середовищу до моменту, коли температура суміші досягла 37°C ? ​

Answer 1

Ответ: 325,5кДж

Объяснение:

Дано:

t1=10°C

m1=2,5кг

t2=95°C

m2=2500г=2,5кг

t=37°C

с=4200Дж/кг°С

-----------------

Q-?

При смешивании холодной и горячей воды без потерь тепла, температура смеси должна была быть:

t'=(t1*m1+t2*m2)/(m1+m2)=(10*2,5+95*2,5)/(2,5+2,5)=52,5°С

Потери температуры воды равны:

Δt=t'-t=52,5-37=15,5°С

Тепло, отданное окружающей среде, равно:

Q=c*(m1+m2)*Δt=4200*(2,5+2,5)*15,5=325500Дж=325,5кДж

Answer 2

Для розв'язання даної задачі можна скористатися формулою кількості теплоти:

Q = m * c * ΔT,

де Q - кількість теплоти, m - маса речовини, c - питома теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.

Спочатку розрахуємо кількість теплоти, яка була передана воді масою 2,5 кг при зміні температури з 10ºC до 37ºC:

Q1 = m * c * ΔT1,

де ΔT1 = 37ºC - 10ºC = 27ºC.

Так як в даному випадку речовина - вода, то її питома теплоємність становить 4,18 Дж/(г·ºC), а маса - 2,5 кг:

Q1 = 2,5 кг * 4,18 Дж/(г·ºC) * 27ºC = 283,95 кДж.

Тепер розрахуємо кількість теплоти, яка була передана 2500 г води при зміні температури з 95ºC до 37ºC:

Q2 = m * c * ΔT2,

де ΔT2 = 37ºC - 95ºC = -58ºC.

Знак "-" використовується, оскільки температура спадає.

Так як це також вода, то питома теплоємність залишається незмінною - 4,18 Дж/(г·ºC), а маса - 2500 г:

Q2 = 2500 г * 4,18 Дж/(г·ºC) * -58ºC = -607300 Дж = -607,3 кДж.

Отже, загальна кількість теплоти, яка була передана навколишньому середовищу до моменту, коли температура суміші досягла 37ºC, складає:

Q_загальна = Q1 + Q2 = 283,95 кДж - 607,3 кДж = -323,35 кДж.

Отримана величина є від'ємною, оскільки теплота передавалася з води масою 2,5 кг із вищою температурою до води масою 2500 г із нижчою температурою.