В сосуд с водой масса которого 150 г, а температура 16 градусов по цельсию, добавили воду массой 50...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
физика термодинамика смешивание воды расчет температуры смеси задача по физике
0

в сосуд с водой масса которого 150 г, а температура 16 градусов по цельсию, добавили воду массой 50 г, при температуре 80 градусов по цельсию. Определите температуру смеси.

avatar
задан 11 месяцев назад

3 Ответа

0

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для нахождения конечной температуры смеси двух веществ:

m1c1(TfT1 = m_2 \cdot c_2 \cdot T2Tf),

где m1 и m2 - массы веществ, c1 и c2 - удельные теплоемкости веществ, T1 и T2 - начальные температуры веществ, а Tf - конечная температура смеси.

Подставим известные значения:

Для первой части водасмассой150гитемпературой16градусов: 1501(Tf16 = 50 \cdot 1 \cdot 80Tf),

150Tf2400=400050Tf,

200Tf=6400,

Tf=32 градуса по Цельсию.

Таким образом, конечная температура смеси будет равна 32 градусам по Цельсию.

avatar
ответил 11 месяцев назад
0

Для определения температуры смеси можно воспользоваться законом сохранения энергии. Поскольку теплообмен происходит только между двумя количествами воды, можно записать, что количество теплоты, отданное более горячей водой, равно количеству теплоты, полученному более холодной водой.

Обозначим конечную температуру смеси как T градусов Цельсия. Тогда изменение температуры для воды массой 150 г, которая первоначально имела температуру 16 градусов, будет T16 градусов. Для 50 г воды, нагретой до 80 градусов, изменение температуры составит 80T градусов.

Теплоемкость воды принимаем равной c=4.18 Дж/г·°C дляупрощениярасчетов. Тогда количество теплоты, полученное холодной водой, равно Q1=m1cΔT1=150×4.18×(T16 ) Дж, а количество теплоты, отданное горячей водой, равно Q2=m2cΔT2=50×4.18×(80T ) Дж.

По закону сохранения энергии Q1=Q2, откуда:

150×4.18×(T16)=50×4.18×(80T)

Упростим уравнение, разделив обе части на 4.18:

150×(T16)=50×(80T)

150T2400=400050T

150T+50T=4000+2400

200T=6400

T=6400200=32 градуса Цельсия.

Таким образом, конечная температура смеси воды составит 32 градуса Цельсия.

avatar
ответил 11 месяцев назад
0

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, которое выделится при охлаждении воды с температуры 80 градусов до температуры смеси. Затем найдем, сколько теплоты поглотит вода массой 150 г при нагревании до температуры смеси. После этого составим уравнение теплового баланса и найдем температуру смеси.

avatar
ответил 11 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме