Какое количество горячей воды при температуре 90 градусов Цельсия нужно добавить к 3,5-литровому объему холодной воды

Тема: Расчет количества тепла

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения тепла, который говорит, что количество теплоты, переданное от одного вещества к другому, равно количеству теплоты, полученному другим веществом.

Давайте применим этот закон к нашей задаче. Пусть М - масса горячей воды, а С - удельная теплоемкость воды. Температура холодной воды (T1) равна 10 градусам Цельсия, температура горячей воды (T2) равна 90 градусов Цельсия, а целевая температура (T) равна 20 градусам Цельсия.

Мы можем использовать формулу перевода между количеством тепла и изменением температуры:
Q = m * C * ΔT,
где Q - количество тепла, m - масса вещества, C - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для холодной воды:
Q1 = 3,5 * (1,0 * 10^3) * (20 - 10),

А для горячей воды:
Q2 = M * (4,2 * 10^3) * (20 - 90).

Теперь мы можем приравнять эти два выражения и решить уравнение, чтобы найти массу горячей воды (M).

Пример:
Задача: Какое количество горячей воды при температуре 90 градусов Цельсия нужно добавить к 3,5-литровому объему холодной воды при температуре 10 градусов Цельсия, чтобы получить 20 градусов Цельсия?

Решение:
Q1 = 3,5 * (1,0 * 10^3) * (20 - 10),
Q2 = M * (4,2 * 10^3) * (20 - 90),
Q1 = Q2.

Совет:
Чтобы лучше понять эту задачу, убедитесь, что вы понимаете, как использовать закон сохранения тепла и формулу для расчета количества тепла. Также важно быть осторожным с единицами измерения, обратите внимание на разницу в градусах Цельсия и Кельвинах при использовании формулы.

Закрепляющее упражнение:
Какое количество горячей воды при температуре 80 градусов Цельсия нужно добавить к 2,5-литровому объему холодной воды при температуре 15 градусов Цельсия, чтобы получить 35 градусов Цельсия? При этом пренебрегите потерями теплоты.