Какая температура установилась в стакане после того, как к 150 мл горячего чая при 95 °C добавили 40 мл холодного

Содержание: Теплообмен

Объяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать формулу теплообмена:
Q = m * c * ΔT

где:
Q - количество переданного тепла
m - масса вещества
c - удельная теплоемкость
ΔT - изменение температуры

Сначала найдем массу чая и молока, используя плотность воды:
m_чая = V_чая * ρ_чая
m_молока = V_молока * ρ_воды

Затем вычислим количество переданного тепла от горячего чая к окружающей среде:
Q_чая = m_чая * c_воды * (T_нач - T_окр)

Аналогично, найдем количество переданного тепла от холодного молока к окружающей среде:
Q_молока = m_молока * c_воды * (T_нач - T_окр)

Так как оба тепловых потока равны, то:
Q_чая = Q_молока

После подстановки известных значений и решения уравнения найдем изменение температуры:
(T_нач - T_окр) = (V_молока * ρ_воды * c_воды * (T_нач - T_окр)) / (V_чая * ρ_чая * c_воды)

Теперь можем рассчитать конечную температуру в стакане:
T_конечная = T_нач - (T_нач - T_окр)

Доп. материал:
Дано:
V_чая = 150 мл, T_нач = 95 °C
V_молока = 40 мл, T_окр = 5 °C

Решение:
m_чая = V_чая * ρ_воды = 150 мл * 1 г/мл = 150 г
m_молока = V_молока * ρ_воды = 40 мл * 1 г/мл = 40 г

(T_нач - T_окр) = (40 г * 4.18 Дж/(гˑ°C) * (95 °C - T_окр)) / (150 г * 4.18 Дж/(гˑ°C))

Упрощая уравнение, получаем:
90 = 2.64 * (95 - T_окр)

Решая уравнение относительно T_окр, получаем:
T_окр = 90 / 2.64

Теперь можем рассчитать конечную температуру в стакане:
T_конечная = 95 - (95 - T_окр)

Таким образом, температура в стакане после смешивания будет равна полученному значению T_конечная.

Совет: Для легкого понимания задачи, регулярно практикуйтесь в решении подобных задач на теплообмен и ознакомьтесь с удельными теплоемкостями различных веществ.

Закрепляющее упражнение: Вычислите температуру смеси, если к 200 мл воды при 20 °C добавили 50 мл охлажденного сока при -5 °C. Ответ округлите до десятых.