Question

В воду массой 1,5 кг при температуре 20 градусов Цельсия залили 0,8 кг воды при температуре 100 градусов Цельсия. Какое количество теплоты отдано окружающей среде до момента, когда температура смеси стала 35 градусов Цельсия?

Answer 1

водa массой 1,5 кг - нагревается

Q1= cm1∆Т1

водa массой 0,8 кг - охлаждается

Q2= cm1∆Т2

количество теплоты отдано окружающей среде 

Q=Q1-Q2=cm1∆Т1-cm1∆Т2=c(m1∆Т1-m1∆Т2 )=

=4200(1.5(35-20)-0.8(100-35))=123.9кДж

Answer 2

Расчет количества теплоты, отданного окружающей среде

Для расчета количества теплоты, отданного окружающей среде, мы можем использовать формулу теплопередачи:

Q = m * c * ΔT

где: - Q - количество теплоты - m - масса вещества - c - удельная теплоемкость вещества - ΔT - изменение температуры

В данном случае у нас есть две порции воды, каждая с разной массой и температурой. Мы можем рассчитать количество теплоты, отданное окружающей среде до момента, когда температура смеси стала 35 градусов Цельсия.

Расчет количества теплоты для первой порции воды

Масса первой порции воды: 1,5 кг Температура первой порции воды: 20 градусов Цельсия

Расчет количества теплоты для второй порции воды

Масса второй порции воды: 0,8 кг Температура второй порции воды: 100 градусов Цельсия

Расчет количества теплоты для смеси

Температура смеси: 35 градусов Цельсия

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, отданное окружающей среде до момента, когда температура смеси стала 35 градусов Цельсия, используя формулу теплопередачи для каждой порции воды и суммируя результаты.

Пусть Q1 будет количество теплоты для первой порции воды, а Q2 - количество теплоты для второй порции воды.

Q1 = m1 * c * ΔT1 Q2 = m2 * c * ΔT2

где: - m1 - масса первой порции воды - m2 - масса второй порции воды - c - удельная теплоемкость воды (примем значение 4186 Дж/(кг*°C)) - ΔT1 - изменение температуры для первой порции воды (от 20°C до 35°C) - ΔT2 - изменение температуры для второй порции воды (от 100°C до 35°C)

Расчет количества теплоты для первой порции воды

m1 = 1,5 кг ΔT1 = 35°C - 20°C = 15°C

Q1 = m1 * c * ΔT1

Подставим значения:

Q1 = 1,5 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * 15°C

Вычислим:

Q1 = 94170 Дж

Расчет количества теплоты для второй порции воды

m2 = 0,8 кг ΔT2 = 35°C - 100°C = -65°C

Q2 = m2 * c * ΔT2

Подставим значения:

Q2 = 0,8 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * -65°C

Вычислим:

Q2 = -217360 Дж

Отрицательное значение означает, что вторая порция воды поглощает теплоту из окружающей среды.

Общее количество теплоты, отданное окружающей среде

Теперь мы можем сложить значения Q1 и Q2, чтобы получить общее количество теплоты, отданное окружающей среде:

Q = Q1 + Q2

Q = 94170 Дж + (-217360 Дж)

Вычислим:

Q = -123190 Дж

Таким образом, количество теплоты, отданное окружающей среде до момента, когда температура смеси стала 35 градусов Цельсия, составляет -123190 Дж.

Пожалуйста, обратите внимание, что отрицательное значение означает, что окружающая среда поглотила теплоту, а не отдала ее.