Определите массу воды, которая была смешана с горячей водой при температуре

Question

Физика: Определите массу воды, которая была смешана с горячей водой при температуре 90 °C, чтобы получить конечную температуру 40 °C, если 15 % отданной горячей водой теплоты ушло на нагревание окружающей

Алекс · Accepted Answer

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты, известный также как закон термического равновесия. Согласно этому закону, тепло, отданное горячей воде, равно теплу, поглощенному холодной водой и окружающей средой.

Давайте примем массу горячей воды, массу холодной воды и исходную температуру горячей воды, холодной воды и окружающей среды соответственно как \(m_1\), \(m_2\), \(T_1\), \(T_2\) и \(T_3\). Мы ищем массу воды, которая была смешана с горячей водой, то есть \(m_2\).

Для начала, определим количество теплоты, отданное горячей водой. Мы можем использовать следующую формулу:

\[Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1\]

где \(Q_1\) - количество теплоты, \(c\) - удельная теплоемкость воды, а \(\Delta T_1\) - изменение температуры горячей воды.

Аналогично, количество теплоты, поглощенное холодной водой, можно выразить следующим образом:

\[Q_2 = m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2\]

где \(Q_2\) - количество теплоты, \(\Delta T_2\) - изменение температуры холодной воды.

Тепло, ушедшее на нагревание окружающей среды, составляет 15% отданной горячей водой теплоты. То есть:

\[Q_3 = 0.15 \cdot Q_1\]

Согласно закону сохранения теплоты:

\[Q_1 = Q_2 + Q_3\]

Теперь мы можем объединить все уравнения и решить задачу.

Определите массу воды, которая была смешана с горячей водой при температуре 90 °C, чтобы получить конечную температуру

Алекс

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!