Сколько литров кипятка нужно добавить в ванночку, чтобы температура воды стала равной

Содержание: Расчет объема воды для изменения температуры

Инструкция: Для решения данной задачи нам понадобятся понятия объема и плотности воды. Объем - это количество пространства, занимаемое веществом. Плотность - это масса вещества, содержащаяся в единице объема.

Для изменения температуры воды нам нужно знать начальную температуру воды, конечную температуру, а также массу воды, которая уже содержится в ванночке.

Для решения задачи мы воспользуемся законом сохранения тепла. Формула закона сохранения тепла выглядит следующим образом: м1 * c1 * ΔT1 = м2 * c2 * ΔT2, где м1 и м2 - массы веществ, c1 и c2 - их удельные теплоемкости, ΔT1 и ΔT2 - изменения температуры.

Перейдем к практическому примеру, чтобы лучше понять задачу.

Дополнительный материал: Предположим, что начальная температура воды в ванночке составляет 25 градусов Цельсия, а конечная температура, которую мы хотим получить, равна 40 градусам Цельсия. Масса воды, уже содержащейся в ванночке, составляет 10 литров. Удельная теплоемкость воды равна 4,186 Дж/(г*°C).

Для решения задачи мы можем использовать следующую формулу: м1 * c1 * ΔT1 = м2 * c2 * ΔT2.

Решаем уравнение по отношению к м2 (массе кипятка):
м2 = (м1 * c1 * ΔT1) / (c2 * ΔT2)

Подставляя в формулу значения: м1 = 10 литров, c1 = c2 = 4,186 Дж/(г*°C), ΔT1 = 40 - 25 = 15°C, ΔT2 = 100 - 40 = 60°C, получим:
м2 = (10 * 4,186 * 15) / (4,186 * 60) ≈ 2,5 л

Таким образом, чтобы температура воды в ванночке стала равной 40 градусам Цельсия, нам необходимо добавить примерно 2,5 литра кипятка.

Совет: При решении задач по расчету объема воды для изменения температуры помните, что вода должна быть в одной фазе, т.е. жидкостью, иначе формулы и подходы к расчету будут различаться. Также обратите внимание на то, что значения удельной теплоемкости воды и изменения температуры должны быть в одних и тех же единицах измерения.

Задание для закрепления: В ванночку объемом 5 литров добавили 3 литра воды температурой 20°C. Какова будет температура смеси, если вода в ванне имела температуру 35°C? Удельная теплоемкость воды равна 4,186 Дж/(г*°C).