Question

Даю 30б. Были смешаны 0,8кг воды температурой 25 градусов и 0,2 кг воды температурой 100 градусов. Температура полученной смеси 40 градусов. Вычислите количества теплоты, отданной и полученной частями этой смеси, и сравните их.

Answer 1

M1=0,8       Q1=cm1(t-t!); количество теплоты полеченное хол.водой
t1=25 C       Q2=cm2(t-t2);................................ отданное гор.
m2=0,2       Q1=4 200*0,8*15=50 400 Дж:
t2=100 C     Q2=4 200*0,2*(-60)=-52 800 Дж.
t=40 C           Q2/Q1=52 800/50 400=1,05
c=4 200
______________
Q1-?     Q2/Q21?
Q2-?

Answer 2

Для решения данной задачи можно использовать формулу для расчета количества теплоты, которая выражается как:

Q = mcΔT,

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

Из условия задачи известны массы и температуры воды, а также температура полученной смеси. Для начала необходимо найти общую массу смеси:

m_общ = m_1 + m_2,

где m_1 и m_2 - массы первой и второй частей смеси соответственно.

m_1 = 0,8 кг, m_2 = 0,2 кг.

m_общ = 0,8 кг + 0,2 кг = 1 кг.

Теперь можно рассчитать количества теплоты, отданной и полученной частями этой смеси.

1. Количество теплоты, отданной первой частью смеси: Q_1 = m_1c_1ΔT_1, где c_1 - удельная теплоемкость первой части смеси, ΔT_1 - изменение температуры первой части смеси.

c_1 = 4,18 кДж/(кг·°C) - удельная теплоемкость воды.

ΔT_1 = Т_общ - Т_1нач, где Т_общ - температура полученной смеси, Т_1нач - начальная температура первой части смеси.

Т_общ = 40 °C, Т_1нач = 25 °C.

ΔT_1 = 40 °C - 25 °C = 15 °C.

Подставляем все значения в формулу: Q_1 = 0,8 кг × 4,18 кДж/(кг·°C) × 15 °C = 49,92 кДж.

2. Количество теплоты, полученной второй частью смеси: Q_2 = m_2c_2ΔT_2, где c_2 - удельная теплоемкость второй части смеси, ΔT_2 - изменение температуры второй части смеси.

c_2 = 4,18 кДж/(кг·°C) - удельная теплоемкость воды.

ΔT_2 = Т_общ - Т_2нач, где Т_2нач - начальная температура второй части смеси.

Т_2нач = 100 °C.

ΔT_2 = 40 °C - 100 °C = -60 °C. (Учтите, что значение получается отрицательным, так как температура второй части смеси выше температуры полученной смеси)

Подставляем все значения в формулу: Q_2 = 0,2 кг × 4,18 кДж/(кг·°C) × (-60) °C = -99,84 кДж.

Как видно из расчетов, количество теплоты, отданное первой частью смеси (Q_1 = 49,92 кДж), больше количества теплоты, полученное второй частью смеси (Q_2 = -99,84 кДж). Это можно объяснить тем, что при смешении воды разной температуры происходит теплообмен между частями смеси. В данном случае, первая часть смеси передала свое тепло второй части, поэтому ее количество теплоты положительно, а вторая часть получила это тепло, поэтому ее количество теплоты отрицательно.