В воду массой 150 грамм с температурой 35 градусов влили 50 грамм воды при температуре 19 градусов.Какова...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
температура смеси теплопередача водяная смесь расчет температуры физика термодинамика начальная температура масса воды
0

в воду массой 150 грамм с температурой 35 градусов влили 50 грамм воды при температуре 19 градусов.Какова температура смеси

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

Чтобы найти температуру смеси, можно воспользоваться принципом сохранения энергии. Это предполагает, что тепло, потерянное более горячей водой, будет равно теплу, поглощенному более холодной водой, когда они достигают теплового равновесия.

Обозначим:

  • ( m_1 = 150 ) г — масса более горячей воды,
  • ( t_1 = 35^\circ \text{C} ) — температура более горячей воды,
  • ( m_2 = 50 ) г — масса более холодной воды,
  • ( t_2 = 19^\circ \text{C} ) — температура более холодной воды.

Температура смеси обозначается как ( t_{\text{смеси}} ).

Используем формулу теплового баланса:

[ m_1 \cdot c \cdot (t1 - t{\text{смеси}}) = m2 \cdot c \cdot (t{\text{смеси}} - t_2) ]

где ( c ) — удельная теплоемкость воды (которая одинаковая для обеих масс воды и равна примерно 4.18 Дж/г°C, но так как она одинаковая для обеих частей уравнения, её можно сократить).

Получаем уравнение:

[ m_1 \cdot (t1 - t{\text{смеси}}) = m2 \cdot (t{\text{смеси}} - t_2) ]

Подставим известные значения:

[ 150 \cdot (35 - t{\text{смеси}}) = 50 \cdot (t{\text{смеси}} - 19) ]

Раскроем скобки:

[ 5250 - 150 \cdot t{\text{смеси}} = 50 \cdot t{\text{смеси}} - 950 ]

Соберем все слагаемые, содержащие ( t_{\text{смеси}} ), в одну часть уравнения:

[ 5250 + 950 = 150 \cdot t{\text{смеси}} + 50 \cdot t{\text{смеси}} ]

[ 6200 = 200 \cdot t_{\text{смеси}} ]

Теперь найдем ( t_{\text{смеси}} ):

[ t_{\text{смеси}} = \frac{6200}{200} = 31^\circ \text{C} ]

Температура смеси составляет 31 градус Цельсия.

avatar
ответил месяц назад
0

Используя закон сохранения энергии, можно решить данную задачу. Температура смеси будет около 25 градусов.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое нужно передать воде с массой 150 г и температурой 35 градусов, чтобы она нагрелась до итоговой температуры T:

Q1 = c m1 (T - t1),

где c - удельная теплоемкость воды (1 ккал/(кг*град)), m1 - масса воды (150 г = 0.15 кг), t1 - начальная температура (35 градусов).

Q1 = 1 0.15 (T - 35).

Аналогично найдем количество теплоты, которое нужно передать воде с массой 50 г и температурой 19 градусов:

Q2 = c m2 (T - t2),

где m2 - масса воды (50 г = 0.05 кг), t2 - начальная температура (19 градусов).

Q2 = 1 0.05 (T - 19).

Так как сумма теплот, переданных каждой порции воды, равна нулю (т.е. вся переданная энергия ушла на нагрев воды), можно записать:

Q1 + Q2 = 0.

Подставим найденные выражения для Q1 и Q2 и решим уравнение относительно T:

0.15(T - 35) + 0.05(T - 19) = 0,

0.15T - 5.25 + 0.05T - 0.95 = 0,

0.20T - 6.20 = 0,

0.20T = 6.20,

T = 6.20 / 0.20,

T = 31 градус.

Итак, итоговая температура смеси воды будет равна 31 градусу.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме