Question

Помогите решить Определить температуру воды, установившуюся после смешивания 30 л воды, при 20ºС и 20 л воды при 80ºС. Начертить графики данного теплообмена (С= 4200 Дж/(кг•К)- удельная теплоемкость воды).

Answer 1

Прости, график чертить не буду, только задачу решу...
Q1=Q2
Q=cm(T-t), где T-конечная темп., t-нач
Q1=4200*30*(T-20)
Q2=4200*20*(80-T)
30(T-20)=20(80-T)
30T-600=1600-20T
50T=2400
T=48
установится температура 48С

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что количество тепла, переданного одному телу, равно количеству тепла, полученному другим телом.

Мы можем использовать формулу для теплового баланса:

\[ Q_1 = Q_2 \]

Где \( Q_1 \) - тепло, переданное холодной воде, и \( Q_2 \) - тепло, переданное горячей воде.

Тепло \( Q \) можно выразить как:

\[ Q = mc\Delta T \]

Где: - \( m \) - масса воды, - \( c \) - удельная теплоемкость воды (для данной задачи \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·К)} \)), - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для холодной воды (30 л при 20ºС):

\[ Q_{1} = m_{1}c\Delta T_{1} \]

Для горячей воды (20 л при 80ºС):

\[ Q_{2} = m_{2}c\Delta T_{2} \]

Так как тепло остаётся постоянным, мы можем приравнять их:

\[ m_{1}c\Delta T_{1} = m_{2}c\Delta T_{2} \]

Теперь у нас есть две неизвестные - массы воды \( m_{1} \) и \( m_{2} \). Мы можем использовать информацию о объёме воды и её плотности для определения массы:

\[ m = \rho V \]

Где: - \( \rho \) - плотность воды (\( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \)), - \( V \) - объём воды.

Теперь мы можем записать уравнение для масс воды:

\[ \rho_{1}V_{1} = m_{1} \] \[ \rho_{2}V_{2} = m_{2} \]

Подставим это в уравнение теплового баланса:

\[ \rho_{1}V_{1}c\Delta T_{1} = \rho_{2}V_{2}c\Delta T_{2} \]

Теперь у нас есть уравнение, которое можно использовать для определения конечной температуры воды после смешивания.

Теперь о графиках. Мы можем построить график изменения температуры для каждого элемента системы (холодной и горячей воды) в зависимости от переданного тепла. Время в данной задаче не учитывается, поэтому мы будем иметь только графики изменения температуры от переданного тепла. Графики будут линейными, так как мы предполагаем постоянство удельной теплоемкости.