Какова будет итоговая температура смеси после теплового равновесия, если было смешано 0,4 м³ воды при 20°C и

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Предположим, что итоговая температура смеси равна Т°C.

Сначала рассчитаем количество теплоты, переданное каждому из исходных объемов воды:

Q1 = масса1 * удельная_теплоемкость * (T - T1)
Q2 = масса2 * удельная_теплоемкость * (T - T2)

где масса1 и масса2 - массы каждого объема воды, а T1 и T2 - исходные температуры воды.

Далее, применим закон сохранения энергии, согласно которому количество теплоты, переданное одному объему, равно количеству теплоты, поглощенному другим объемом:

Q1 = Q2

Теперь подставим значения:

масса1 * удельная_теплоемкость * (T - T1) = масса2 * удельная_теплоемкость * (T - T2)

Выразим T:

масса1 * удельная_теплоемкость * T - масса1 * удельная_теплоемкость * T1 = масса2 * удельная_теплоемкость * T - масса2 * удельная_теплоемкость * T2

Перегруппируем и выразим T:

(масса1 * удельная_теплоемкость * T) - (масса2 * удельная_теплоемкость * T) = (масса1 * удельная_теплоемкость * T1) - (масса2 * удельная_теплоемкость * T2)

(масса1 * удельная_теплоемкость - масса2 * удельная_теплоемкость) * T = (масса1 * удельная_теплоемкость * T1) - (масса2 * удельная_теплоемкость * T2)

T = ((масса1 * удельная_теплоемкость * T1) - (масса2 * удельная_теплоемкость * T2)) / (масса1 * удельная_теплоемкость - масса2 * удельная_теплоемкость)

Теперь, чтобы получить численный ответ, подставим известные значения:

T = ((0,4 * 4200 * 20) - (0,1 * 4200 * 70)) / ((0,4 * 4200) - (0,1 * 4200))

T = (33600 - 29400) / (1680 - 420)
T = 4200 / 1260
T = 3,33 °C

Итак, итоговая температура смеси после теплового равновесия будет примерно равна 3,33 °C.