А1. Какая будет итоговая температура, если смешать 100 кг воды при 90°C с 200 кг воды при 6°C? А2. Какова будет

А1. Какая будет итоговая температура, если смешать 100 кг воды при 90°C с 200 кг воды при 6°C?

А2. Какова будет температура смеси, если в ванну добавить 100 кг воды при 12°C, а затем ещё 50 кг горячей воды при 86°C? Не учитывать теплоту, потраченную на нагрев ванны.
Пума_2389

Пума_2389

Здравствуйте!

A1. Чтобы найти итоговую температуру смеси двух вод, мы должны учесть количество тепла, переданного от одной воды к другой. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Давайте разберем первую задачу.

У нас есть 100 кг воды при температуре 90°C и 200 кг воды при температуре 6°C. Чтобы найти итоговую температуру смеси, мы должны вычислить количество тепла, переданного от горячей воды к холодной воде.

Сначала найдем количество тепла, переданного от горячей воды к калорийной воде. Воспользуемся формулой выше:

\(Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1\),

где \(Q_1\) - количество тепла, переданного от горячей воды, \(m_1\) - масса горячей воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_1\) - изменение температуры горячей воды.

\(Q_1 = 100 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{ккал/кг°C} \cdot (90-0)°C\),

\(Q_1 = 9000 \, \text{ккал}\).

Аналогично найдем количество тепла, переданного от холодной воды к калорийной воде:

\(Q_2 = m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2\),

где \(Q_2\) - количество тепла, переданного от холодной воды, \(m_2\) - масса холодной воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_2\) - изменение температуры холодной воды.

\(Q_2 = 200 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{ккал/кг°C} \cdot (0-6)°C\),

\(Q_2 = -1200 \, \text{ккал}\).

Итого, общее количество тепла переданного от горячей воды к холодной воде будет:

\(Q_{\text{общее}} = Q_1 + Q_2\),

\(Q_{\text{общее}} = 9000 \, \text{ккал} - 1200 \, \text{ккал}\),

\(Q_{\text{общее}} = 7800 \, \text{ккал}\).

Теперь мы можем найти изменение температуры смеси, используя формулу:

\(Q_{\text{общее}} = m_{\text{смеси}} \cdot c \cdot \Delta T_{\text{смеси}}\),

где \(m_{\text{смеси}}\) - общая масса смеси, \(\Delta T_{\text{смеси}}\) - изменение температуры смеси.

\(7800 \text{ ккал} = (100 \text{ кг} + 200 \text{ кг}) \cdot 1 \, \text{ккал/кг°C} \cdot \Delta T_{\text{смеси}}\),

\(7800 \text{ ккал} = 300 \text{ кг} \cdot \Delta T_{\text{смеси}}\).

Теперь найдем изменение температуры смеси:

\(\Delta T_{\text{смеси}} = \frac{7800 \text{ ккал}}{300 \text{ кг}}\),

\(\Delta T_{\text{смеси}} \approx 26 \, ^\circ C\).

Наконец, чтобы найти итоговую температуру смеси, мы должны сложить изменение температуры смеси и исходную температуру холодной воды:

\(T_{\text{итоговая}} = 6 \, ^\circ C + 26 \, ^\circ C\),

\(T_{\text{итоговая}} = 32 \, ^\circ C\).

Таким образом, итоговая температура смеси будет 32°C.

A2. Давайте рассмотрим вторую задачу.

У нас есть 100 кг холодной воды при температуре 12°C и 50 кг горячей воды при температуре 86°C. Мы хотим найти температуру смеси после добавления горячей воды в ванну.

Поскольку мы не учитываем теплоту, потраченную на нагрев ванны, мы должны учесть только количество тепла, переданного от горячей воды к холодной воде.

Аналогично предыдущей задаче, мы можем использовать формулу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Сначала найдем количество тепла, переданного от горячей воды к холодной воде:

\(Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1\),

где \(Q_1\) - количество тепла, переданного от горячей воды, \(m_1\) - масса горячей воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_1\) - изменение температуры горячей воды.

\(Q_1 = 50 \, \text{кг} \cdot 1 \, \text{ккал/кг°C} \cdot (86-0)°C\),

\(Q_1 = 4300 \, \text{ккал}\).

Теперь найдем изменение температуры смеси:

\(\Delta T_{\text{смеси}} = \frac{Q_1}{(100 \, \text{кг} + 50 \, \text{кг}) \cdot 1 \, \text{ккал/кг°C}}\),

\(\Delta T_{\text{смеси}} = \frac{4300 \, \text{ккал}}{150 \, \text{кг}}\),

\(\Delta T_{\text{смеси}} \approx 28,67 \, ^\circ C\).

Наконец, чтобы найти температуру смеси, мы должны сложить изменение температуры смеси и исходную температуру холодной воды:

\(T_{\text{итоговая}} = 12 \, ^\circ C + 28,67 \, ^\circ C\),

\(T_{\text{итоговая}} \approx 40,67 \, ^\circ C\).

Таким образом, температура смеси после добавления горячей воды в ванну будет около 40,67°C.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello