Question

7. У холодну воду масою 0,4кг долили окрiп масою 0,1 кг. Температура отриманої суміші дорівнює 40 °С. Визначте температуру холодної води до її нагрівання. Тепловими втратами знехтувати.​

Answer 1

Задача решается с использованием закона сохранения теплоты.

Мы знаем, что масса холодной воды составляет 0,4 кг, масса окрепа - 0,1 кг, а температура смеси после смешивания равна 40 °С.

Сначала посчитаем количество теплоты, которое поглотила холодная вода при нагревании:

Qвода = mcΔT

где Qвода - количество теплоты, mc - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоёмкость воды – это количество теплоты, которое необходимо передать единице массы вещества для его нагревания на 1 °С. В данной задаче мы примем значение удельной теплоёмкости воды равным 4,18 Дж/г·°C.

Таким образом, количество теплоты, поглощенное холодной водой, можно вычислить следующим образом:

Qвода = 0,4 кг * 4,18 Дж/г·°C * ΔT

Затем вычислим количество теплоты, которое отдали окрепа:

Qокрепа = mocΔT

где Qокрепа - количество теплоты, moc - удельная теплоёмкость окрепа, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоёмкость окрепа - это количество теплоты, которое необходимо передать единице массы вещества для его нагревания на 1 °С. В данной задаче мы примем значение удельной теплоёмкости окрепа равным 2,1 Дж/г·°C.

Таким образом, количество теплоты, полученное окрепом, можно вычислить следующим образом:

Qокрепа = 0,1 кг * 2,1 Дж/г·°C * ΔT

Итак, согласно закону сохранения теплоты, количество теплоты, поглощенное холодной водой, должно быть равным количеству теплоты, отданному окрепу:

Qвода = Qокрепа

0,4 кг * 4,18 Дж/г·°C * ΔT = 0,1 кг * 2,1 Дж/г·°C * ΔT

Упрощая выражение, получаем:

1,672 ΔT = 0,21 ΔT

Отсюда следует, что ΔT = 0.

Это означает, что при смешивании холодной воды и окрепа температура смеси не изменяется. Следовательно, температура холодной воды до ее нагревания также составляет 40 °С.