Question

Смешиваются равные по массе вода при температуре t1 = 50 °С и лед при температуре t2 = –40 °С. Определите окончательную температуру смеси.

Answer 1

Q льда-MC воды (t1 - t2)
Q воды = MC воды( t3- t1)

Q1=Q2
T1-t2=t3-t1
T3= (t1-T2)/t1

Answer 2

Скорее всего 5 градусов
50+(-40)=10 
10/2=5

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо передать льду, чтобы его нагреть до температуры плавления (0 °C). Для этого используем формулу:

Q = m * c * Δt

где Q - количество теплоты, m - масса льда, c - удельная теплоемкость льда, Δt - изменение температуры.

Поскольку лед находится при температуре -40 °C, то Δt = 40 °C. Удельная теплоемкость льда c = 2.09 Дж/(г*°C). Пусть масса льда равна m.

Q = m * 2.09 * 40

Теперь найдем количество теплоты, которое необходимо отнять у воды, чтобы ее охладить до температуры плавления (0 °C) и затем замерзнуть. Для этого используем формулу:

Q = m * c * Δt + m * L

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры, L - удельная теплота плавления.

Поскольку вода находится при температуре 50 °C, то Δt = 50 °C. Удельная теплоемкость воды c = 4.18 Дж/(г*°C), а удельная теплота плавления L = 334 Дж/г.

Q = m * 4.18 * 50 + m * 334

Теперь используем закон сохранения энергии, по которому количество теплоты, отнятое у воды, равно количеству теплоты, переданному льду:

m * 4.18 * 50 + m * 334 = m * 2.09 * 40

Теперь мы можем найти массу льда m:

m * 4.18 * 50 + m * 334 = m * 2.09 * 40 209m + 334m = 83.6m 543m = 83.6m 460.4m = 0 m = 0

Из этого следует, что масса льда равна 0, что означает, что все лед уже расплавился и теперь вся система находится в равновесии при температуре 0 °C. Таким образом, окончательная температура смеси равна 0 °C.