Question

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

Применяя формулу, как-то так

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда две системы с разными температурами смешиваются, теплота, отданная одной системой, равна теплоте, полученной другой системой.

Дано:

Масса первой части воды (m1) = 0.8 кг Температура первой части воды (T1) = 25 градусов Масса второй части воды (m2) = 0.2 кг Температура второй части воды (T2) = 100 градусов Температура полученной смеси (T3) = 40 градусов

Решение:

Для начала, найдем количество теплоты, отданное первой частью воды (Q1) и второй частью воды (Q2).

Количество теплоты, отданное первой части воды (Q1), можно найти с помощью формулы:

Q1 = m1 * c * (T1 - T3)

где: m1 - масса первой части воды c - удельная теплоемкость воды (T1 - T3) - изменение температуры первой части воды

Количество теплоты, полученное второй частью воды (Q2), можно найти с помощью формулы:

Q2 = m2 * c * (T2 - T3)

где: m2 - масса второй части воды (T2 - T3) - изменение температуры второй части воды

Так как система изолирована и энергия не создается и не уничтожается, количество теплоты, отданное первой частью воды (Q1), должно быть равно количеству теплоты, полученному второй частью воды (Q2). Мы можем это проверить, вычислив эти значения.

Вычисления:

Удельная теплоемкость воды (c) примерно равна 4.18 кДж/(кг*град).

Вычислим количество теплоты, отданное первой частью воды (Q1):

Q1 = 0.8 * 4.18 * (25 - 40) = -62.88 кДж

Вычислим количество теплоты, полученное второй частью воды (Q2):

Q2 = 0.2 * 4.18 * (100 - 40) = 41.6 кДж

Ответ:

Таким образом, количество теплоты, отданной первой частью воды (Q1), равно -62.88 кДж, а количество теплоты, полученной второй частью воды (Q2), равно 41.6 кДж. Значение Q1 отрицательное, потому что первая часть воды отдала тепло, а значение Q2 положительное, потому что вторая часть воды получила тепло.