Сколько литров горячей воды (Vгор) при температуре t1 = 85 °С и холодной воды (Vхол) при температуре t2 = 5 °С необходимо использовать, чтобы заполнить калориметр объемом V = 3,0 л водой при температуре = 35 °C? Учтите, что теплоемкость калориметра и теплообмен с окружающей средой могут быть проигнорированы. Ответ дайте в литрах и округлите результаты до десятых. Только ответ.
Mark
Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты. По этому закону, количество теплоты, которое выделяется или поглощается системой, равно разности количества теплоты, полученного или отданного системой.
Имея в виду это, рассмотрим процесс заполнения калориметра горячей и холодной водой. Пусть Vгор - объем горячей воды, Vхол - объем холодной воды.
Теплота, выделяющаяся горячей водой при ее охлаждении до температуры в калориметре, равна теплоте поглощаемой холодной водой при ее нагреве до этой же температуры. Таким образом, мы можем записать уравнение:
\(Vгор * (t1 - t) = Vхол * (t - t2)\), где t - температура воды в калориметре.
Мы ищем Vгор, поэтому выразим его из этого уравнения:
\(Vгор = (Vхол * (t - t2)) / (t1 - t)\).
Подставим значения t1 = 85 °С, t2 = 5 °С и t = 35 °С в данное уравнение:
\(Vгор = (Vхол * (35 - 5)) / (85 - 35) = (Vхол * 30) / 50 = 0,6 * Vхол\).
Таким образом, объем горячей воды равен 0,6 раза объема холодной воды.
Исходя из условия, что общий объем воды в калориметре составляет V = 3,0 литра, мы можем записать уравнение:
\(Vгор + Vхол = V\).
Подставим значение Vгор = 0,6 * Vхол в это уравнение:
\(0,6 * Vхол + Vхол = 3,0\).
Решим полученное уравнение:
\(1,6 * Vхол = 3,0\).
\(Vхол = 3,0 / 1,6 = 1,875\).
Ответ: Для заполнения калориметра объемом 3,0 литра при температуре 35 °C необходимо использовать 1,875 литра холодной воды. Округлим результат: 1,9 литра.
Имея в виду это, рассмотрим процесс заполнения калориметра горячей и холодной водой. Пусть Vгор - объем горячей воды, Vхол - объем холодной воды.
Теплота, выделяющаяся горячей водой при ее охлаждении до температуры в калориметре, равна теплоте поглощаемой холодной водой при ее нагреве до этой же температуры. Таким образом, мы можем записать уравнение:
\(Vгор * (t1 - t) = Vхол * (t - t2)\), где t - температура воды в калориметре.
Мы ищем Vгор, поэтому выразим его из этого уравнения:
\(Vгор = (Vхол * (t - t2)) / (t1 - t)\).
Подставим значения t1 = 85 °С, t2 = 5 °С и t = 35 °С в данное уравнение:
\(Vгор = (Vхол * (35 - 5)) / (85 - 35) = (Vхол * 30) / 50 = 0,6 * Vхол\).
Таким образом, объем горячей воды равен 0,6 раза объема холодной воды.
Исходя из условия, что общий объем воды в калориметре составляет V = 3,0 литра, мы можем записать уравнение:
\(Vгор + Vхол = V\).
Подставим значение Vгор = 0,6 * Vхол в это уравнение:
\(0,6 * Vхол + Vхол = 3,0\).
Решим полученное уравнение:
\(1,6 * Vхол = 3,0\).
\(Vхол = 3,0 / 1,6 = 1,875\).
Ответ: Для заполнения калориметра объемом 3,0 литра при температуре 35 °C необходимо использовать 1,875 литра холодной воды. Округлим результат: 1,9 литра.
Знаешь ответ?