Какая будет конечная температура смеси воды и кипятка, если в калориметре были смешаны 1 литр воды, взятой

Для решения этой задачи нам понадобятся формулы для теплопередачи и для нахождения конечной температуры смеси.

Формула для теплопередачи между двумя телами выглядит следующим образом:

\(Q = mc\Delta T\),

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

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,186 Дж/г°С, а удельная теплоемкость кипятка - около 2,03 Дж/г°С.

В начале задачи у нас есть 1 литр воды, что составляет массу приблизительно 1000 грамм. Температура воды равна 10 °С. Также у нас есть 800 граммов кипятка без определенной начальной температуры.

Чтобы найти конечную температуру смеси, мы должны учесть, что переданное количество тепла от воды будет равно переданному количеству тепла кипятка. То есть:

\(mc\Delta T_{воды} = mc\Delta T_{кипятка}\).

Подставляя значения и решая уравнение, найдем:

\(1000 \cdot 4.186 \cdot (T_f - 10) = 800 \cdot 2.03 \cdot (100 - T_f)\).

Выполняя вычисления, получим:

\(4186T_f - 41860 = 1624T_f - 162400\).

Переносим переменные в одну часть уравнения и числа в другую:

\(4186T_f - 1624T_f = 162400 - 41860\),

\(2562T_f = 120540\).

Делим обе части уравнения на 2562:

\(T_f = \frac{120540}{2562} \approx 47\).

Таким образом, конечная температура смеси будет приблизительно равна 47 °C.