Какова будет температура смеси, полученной путем смешивания 5 ведер воды по 10 литров каждое при температуре

Какова будет температура смеси, полученной путем смешивания 5 ведер воды по 10 литров каждое при температуре 10 градусов и 6 ведер воды той же самой температуры 90 градусов? Опишите процедуру решения и предоставьте ответ.
Черная_Медуза_5739

Черная_Медуза_5739

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать принцип сохранения энергии. В начале задачи, у нас есть первое ведро с водой объемом 10 литров и температурой 10 градусов, и второе ведро с водой объемом 10 литров и температурой 90 градусов.

Температура смеси будет зависеть от объема каждой воды и ее начальной температуры. Обозначим температуру смеси как \( T_{\text{смеси}} \). Используя принцип сохранения энергии, мы можем записать уравнение:

\[ m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2 = m_{\text{смеси}} \cdot c \cdot \Delta T_{\text{смеси}} \]

Где:

\( m_1 \) - масса первой воды (10 литров), равная 10 кг (плотность воды равна примерно 1 кг/литр),
\( c \) - удельная теплоемкость воды, примерно равный 4.18 Дж/(градус С),
\( \Delta T_1 \) - разница температур первой воды и температуры смеси (10 градусов),
\( m_2 \) - масса второй воды (10 литров), равная 10 кг,
\( \Delta T_2 \) - разница температур второй воды и температуры смеси (80 градусов),
\( m_{\text{смеси}} \) - масса смеси воды, равная \( m_1 + m_2 \),
\( \Delta T_{\text{смеси}} \) - разница температур начальной смеси и температуры смеси.

Теперь мы можем решить это уравнение:

\[ 10 \cdot 4.18 \cdot (10 - T_{\text{смеси}}) + 10 \cdot 4.18 \cdot (90 - T_{\text{смеси}}) = (10 + 10) \cdot 4.18 \cdot T_{\text{смеси}} \]

\[ 41.8 \cdot (10 - T_{\text{смеси}}) + 41.8 \cdot (90 - T_{\text{смеси}}) = 20.9 \cdot T_{\text{смеси}} \]

\[ 418 - 41.8T_{\text{смеси}} + 3762 - 41.8T_{\text{смеси}} = 20.9T_{\text{смеси}} \]

\[ 418 + 3762 = 104.7T_{\text{смеси}} \]

\[ T_{\text{смеси}} = \frac{418 + 3762}{104.7} \]

\[ T_{\text{смеси}} \approx 40.57 \]

Таким образом, температура смеси будет равна примерно 40.57 градусов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello