Какая будет итоговая температура воды, если в калориметре налили одинаковый объем кипятка и воды, в начале которых

Предмет вопроса: Тепловое равновесие тел

Объяснение:
Для решения этой задачи нужно использовать закон сохранения энергии. Калориметр – это устройство, в котором происходят теплообменные процессы. По закону сохранения энергии, полная энергия, полученная источником воды и кипятка, будет равна полной энергии после смешивания.

Интегрирующая смесительная емкость калориметра, в начале, содержит одинаковый объем воды и кипятка, оба с температурой 20 °C. После смешивания, происходит теплообмен между водой и кипятком до достижения теплового равновесия.

Вычислим общую теплоемкость системы. Поскольку у воды и кипятка одинаковый объем, то их теплоемкости равны. Обозначим их через C.

Мы можем использовать следующую формулу:
\n
Cводы * ΔTводы = Cкипятка * ΔTкипятка,
\n
где Своды и Скипятка - теплоемкости воды и кипятка соответственно, а ΔTводы и ΔTкипятка - изменение температуры воды и кипятка после смешивания.

Поскольку вода и кипяток находились вначале при одинаковой температуре, то ΔTводы равно ΔTкипятка и обозначим эту разность через ΔT.

Тогда в уравнении выше получим:

C * ΔT = C * ΔT,

что означает, что изменение температуры воды и кипятка после смешивания равно. То есть конечная температура будет 20 °C.

Демонстрация:
Значит, итоговая температура воды будет 20 °C.

Совет:
Для лучшего понимания темы рекомендую продолжить изучать законы сохранения энергии и тепловой равновесие тел. Практикуйтесь в решении задач с использованием этих законов и упражнениями на вычисление теплоты и изменения температуры.

Проверочное упражнение:
Укажите, что изменится в решении задачи, если вначале вода и кипяток имели разную температуру?