Какая будет температура получившейся смеси после добавления 300 мл воды с температурой 22 ⁰С к 0,5 литра воды, нагретой

Содержание вопроса: Тепловой обмен

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения тепла. По этому закону, количество полученного тепла должно быть равным количеству отданного тепла.

Пусть температура исходной воды, нагретой до некоторого значения, будет обозначена как T. Также пусть температура добавленной воды будет обозначена как T1, а температура получившейся смеси будет обозначена как T2.

Количество тепла, отданного исходной водой, равно количеству тепла, полученному добавленной водой. Мы можем использовать формулу для теплового обмена:

Q1 = Q2
m1 * c * (T - T1) = m2 * c * (T2 - T1)

Где m1 и m2 являются массами воды (в данном случае, m1 = 0,5 литра = 500 грамм и m2 = 300 мл = 300 грамм), а c - это удельная теплоёмкость воды.

Теплоёмкость воды примерно равна 4,18 Дж/(г*⁰C). Подставляя значения в формулу, получаем:

500 * 4,18 * (T - 0) = 300 * 4,18 * (T2 - 22)

Множители 4,18 сокращаются и упрощают уравнение:

500T = 300T2 - 300 * 22

Решим уравнение:

500T - 300T2 = -300 * 22
200T = 6600
T = 33

Таким образом, исходная вода была нагрета до 33 ⁰C, а температура получившейся смеси после добавления 300 мл воды с температурой 22 ⁰C будет также равна 33 ⁰C.

Доп. материал: Какая будет температура получившейся смеси после добавления 400 мл воды с температурой 18 ⁰С к 0,7 литра воды, нагретой до 40 ⁰С?

Совет: В задачах на тепловой обмен очень важно следить за единицами измерения и правильно применять закон сохранения тепла. Будьте внимательны к знакам в уравнении. Если массы веществ или их удельные теплоёмкости неизвестны, они обычно задаются в условии задачи.

Упражнение: Сколько теплоты будет выделяться при охлаждении 200 г горячего чайника с водой от 85 ⁰С до 20 ⁰С, если удельная теплоёмкость воды составляет 4,18 Дж/(г*⁰C)? (ответ округлите до целых)