Какой объем горячей воды необходим, чтобы достичь температуры ванны 40 ºС, при смешивании 40 л холодной воды

Тема: Расчет объема горячей воды

Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать закон сохранения тепла, известный как уравнение теплового баланса. Это уравнение говорит нам, что количество тепла, передаваемое от горячей воды к холодной воде, равно количеству тепла, которое поглощается холодной водой, пока достигает желаемой температуры.

Мы можем использовать формулу:

Qхолодная = Qгорячая

где Q - количество тепла, а холодная и горячая относятся к холодной и горячей воде соответственно.

Уравнение теплового баланса будет выглядеть следующим образом:

масса холодной воды * удельная теплоемкость холодной воды * (температура ванны - температура холодной воды) = масса горячей воды * удельная теплоемкость горячей воды * (температура горячей воды - температура ванны)

Для нахождения объема горячей воды, мы должны знать массу горячей воды. Это можно найти, поделив массу горячей воды на плотность воды.

Пример использования:
Допустим, масса холодной воды равна 40 л (40 кг), температура холодной воды 10 ºС, а температура ванны 40 ºС. Пусть удельная теплоемкость холодной воды равна 4,18 Дж/г∙ºС. Что будет являться объемом горячей воды?

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно знать удельную теплоемкость воды и уметь применять уравнение теплового баланса. Также помните, что объем горячей воды можно выразить через массу, используя плотность воды.

Упражнение: Пусть масса холодной воды равна 20 л (20 кг), температура холодной воды 5 ºС, а температура ванны 35 ºС. Какой будет объем горячей воды? Ответ дайте в литрах.