Какая будет конечная температура в сосуде после добавления новой порции воды массой 400 г при температуре 20∘c, если

Тема: Расчет конечной температуры смеси воды

Разъяснение: Для решения данной задачи можно использовать закон сохранения энергии. Когда вода с разной температурой смешивается, энергия тепла переходит от более горячей воды к менее горячей, пока не установится равновесие температур. Для определения конечной температуры смеси можно использовать следующую формулу:

м1 * Т1 + м2 * Т2 = (м1 + м2) * Тк,

где м1 и Т1 - масса и начальная температура первой порции воды,
м2 и Т2 - масса и начальная температура второй порции воды,
Тк - конечная температура смеси,
м1 + м2 - общая масса смеси.

В данной задаче, вода массой 400 г при температуре 20∘c добавляется к смеси, состоящей из трех порций воды. Используя предоставленные данные, подставим значения в формулу:

(100 г * 20∘c) + (200 г * 70∘c) + (300 г * 50∘c) + (400 г * 20∘c) = (100 г + 200 г + 300 г + 400 г) * Тк.

После произведения вычислений получим значение конечной температуры смеси.

Пример использования:
Задача: Какая будет конечная температура в сосуде после добавления новой порции воды массой 400 г при температуре 20∘c, если в теплоизолированном сосуде были предварительно смешаны три порции воды массами 100 г, 200 г и 300 г с начальными температурами 20∘c, 70∘c и 50∘c соответственно?

Решение:
(100 г * 20∘c) + (200 г * 70∘c) + (300 г * 50∘c) + (400 г * 20∘c) = (100 г + 200 г + 300 г + 400 г) * Тк

(2000 + 14000 + 15000 + 8000) = 1000 * Тк

(39000) = 1000 * Тк

Тк = 39∘c (округление до целого числа)

Совет: Для упрощения решения подобных задач, помните, что сумма произведений массы на температуру до смешивания равна сумме произведений массы на конечную температуру.

Упражнение:
Какая будет конечная температура в сосуде, если к смеси из двух порций воды массами 200 г и 300 г при температурах 30∘c и 50∘c соответственно добавить порцию воды массой 400 г при температуре 40∘c? Воспользуйтесь формулой, описанной выше, чтобы найти ответ. Ответ округлите до целого числа в градусах Цельсия.