Як зміниться температура кави, якщо додати до неї 20 г молока при температурі

Question

Физика: Як зміниться температура кави, якщо додати до неї 20 г молока при температурі 6ºС, при умові, що у склянці є 200 г кави при температурі 94ºС? Припускаючи, що теплоємність склянки і теплообмін

Лука · Accepted Answer

Щоб обчислити, як зміниться температура кави, коли до неї додають молоко, спочатку розрахуємо кількість тепла, яка передається від кави до молока та зворотно.

Для цього можемо скористатися формулою теплопередачі:

Q = m c Δ T

де:
-

Q

- кількість тепла, що передається (в джоулях)
-

m

- маса речовини (в грамах)
-

c

- питома теплоємність речовини (в джоулях на грам-градус Цельсія)
-

Δ T

- зміна температури (в градусах Цельсія)

У нашому випадку, маса кави

m_{1} = 200 г

, маса молока

m_{2} = 20 г

, температура кави

T_{1} = 94 °C

, температура молока

T_{2} = 6 °C

, а питома теплоємність кави і молока вважається однаковою

c

.

Давайте спочатку розрахуємо кількість тепла, яка передається від кави до молока. Використовуючи формулу:

Q_{1} = m_{1} \cdot c \cdot Δ T_{1}

де

Δ T_{1} = T_{2} - T_{1}

, підставимо дані в формулу:

Q_{1} = 200 \cdot c \cdot (6 - 94) = - 17600 c Дж

Отримали від"ємне значення

Q_{1}

, що означає, що кава передає своє тепло молоку.

Тепер розрахуємо кількість тепла, яка передається від молока до кави. Використовуючи формулу:

Q_{2} = m_{2} \cdot c \cdot Δ T_{2}

де

Δ T_{2} = T_{1} - T_{2}

, підставимо дані в формулу:

Q_{2} = 20 \cdot c \cdot (94 - 6) = 17600 c Дж

Отримали додатнє значення

Q_{2}

, що означає, що молоко передає своє тепло каві.

Тепер знайдемо сумарну кількість тепла

Q = Q_{1} + Q_{2}

:

Q = - 17600 c + 17600 c = 0

Отримали, що сумарна кількість тепла, яка передається між кавою та молоком, є нульовою. Це означає, що температура кави не зміниться, коли до неї додають молоко.

Як зміниться температура кави, якщо додати до неї 20 г молока при температурі 6ºС, при умові, що у склянці є 200 г кави

Лука

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!