Теплопередача и смешивание веществ
1. Какой объем горячей воды необходимо использовать, чтобы достичь температуры 40 ºС, если мы смешиваем 40 л холодной
1. Какой объем горячей воды необходимо использовать, чтобы достичь температуры 40 ºС, если мы смешиваем 40 л холодной воды при 10 ºС с горячей водой при 60 ºС?
2. Какую температуру имеет алюминиевая ложка, если она опускается в воду объемом 0,5 л, имеющую начальную температуру 80 ºС, и после теплообмена устанавливается температура 40 ºС?
3. При какой температуре составленной смеси, получившейся после смешивания 100 г свинцовых опилок со свинцом при температуре 50 ºС и 50 г алюминиевых опилок при температуре 70 ºС?
4. Какова начальная температура воды, содержащейся в сосуде массой 1,5 кг при 15 ºС, если в нее добавляют 200 г вещества?
2. Какую температуру имеет алюминиевая ложка, если она опускается в воду объемом 0,5 л, имеющую начальную температуру 80 ºС, и после теплообмена устанавливается температура 40 ºС?
3. При какой температуре составленной смеси, получившейся после смешивания 100 г свинцовых опилок со свинцом при температуре 50 ºС и 50 г алюминиевых опилок при температуре 70 ºС?
4. Какова начальная температура воды, содержащейся в сосуде массой 1,5 кг при 15 ºС, если в нее добавляют 200 г вещества?
10.12.2023 14:19
Написать свой ответ:
Объяснение: Для решения этих задач мы можем использовать закон сохранения энергии. При смешивании веществ различной температуры происходит теплообмен, и суммарная энергия тепла до и после смешивания должна оставаться const.
1. Для определения объема горячей воды, необходимо использовать уравнение теплового баланса. Начнем с расчета количества теплоты, которая перешла от горячей воды к холодной воде:
qхол = mcΔTхол
qгор = mcΔTгор
Здесь m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Мы знаем, что qхол + qгор = 0, так как всего теплота остается const. Подставляя значения, имеем:
mcΔTхол + mcΔTгор = 0
mc(40 - 10) + mc(60 - 40) = 0
30mc + 20mc = 0
50mc = 0
mc = 0
Значит, объем горячей воды должен быть нулевым, чтобы достичь температуры 40 ºС.
Пример использования: Задача 1. Какой объем горячей воды необходимо использовать, чтобы достичь температуры 40 ºС, если мы смешиваем 40 л холодной воды при 10 ºС с горячей водой при 60 ºС?
Совет: При решении задач по теплопередаче и смешиванию веществ, обратите внимание на закон сохранения энергии и не забудьте использовать соответствующие формулы для расчета количества теплоты и изменения температуры.
Упражнение: Задача 2. Какую температуру имеет алюминиевая ложка, если она опускается в воду объемом 0,5 л, имеющую начальную температуру 80 ºС, и после теплообмена устанавливается температура 40 ºС?