Орнықтыру кезінде 500 граам суғаның температурасы 60⁰С тауартыру кезінде 1,5 килограммдық ыстық су қосылады. Тауарымал
Орнықтыру кезінде 500 граам суғаның температурасы 60⁰С тауартыру кезінде 1,5 килограммдық ыстық су қосылады. Тауарымал температурасын анықтантаңдар. Жауап: 44⁰С.
14.11.2023 15:39
Пояснение:
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу теплового баланса. По формуле теплового баланса сумма теплоты, полученной одной жидкостью, равна сумме теплоты, отданной другой жидкостью после смешивания.
В данной задаче мы знаем, что температура первой жидкости (с горячей водой) составляет 60°C, ее масса равна 500 граммам, и температура второй жидкости (с холодной водой) равна неизвестной величине. Масса второй жидкости составляет 1,5 килограмма.
Пусть температура второй жидкости будет обозначена как "х". Запишем формулу для теплового баланса:
масса первой жидкости * температура первой жидкости = масса второй жидкости * температура второй жидкости
(500 г * 60°C) = (1,5 кг * х°C)
Путем простых математических операций мы можем найти неизвестное значение "х":
30000 г°C = 1500 г°C * х
30000 г°C = 1500 х г°C
30000 г°C / 1500 г°C = х
20°C = х
Следовательно, температура второй жидкости равна 20°C.
Совет:
При решении задачи, связанной с расчетом изменения температуры при смешивании двух жидкостей, важно проверить правильность единиц измерения массы и температуры в уравнении теплового баланса. При неправильном соотношении единиц измерения полученный ответ может быть неверным.
Дополнительное упражнение:
Суммарная масса двух жидкостей составляет 2 килограмма. Первая жидкость имеет массу 800 грамм, а ее температура равна 50°C. Каким должна быть температура второй жидкости, чтобы после смешивания образовалась жидкость температурой 35°C?
Объяснение: В данной задаче нам дана начальная температура воды и количество добавленной холодной воды. Мы должны найти конечную температуру смеси.
Для решения задачи воспользуемся формулой теплового баланса:
Q1 + Q2 = Q3,
где Q1 - тепло, переданное горячей воде,
Q2 - тепло, переданное добавленной холодной воде,
Q3 - тепло смеси.
Тепло, переданное воде, можно выразить следующей формулой:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество тепла,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
ΔT - изменение температуры.
Для горячей воды:
Q1 = 500г * c1 * (60⁰С - Т1),
где c1 - удельная теплоемкость горячей воды,
Т1 - конечная температура горячей воды.
Для добавленной холодной воды:
Q2 = 1.5кг * c2 * (Т2 - 0⁰С),
где c2 - удельная теплоемкость холодной воды,
Т2 - конечная температура холодной воды.
Таким образом, уравнение теплового баланса примет вид:
500г * c1 * (60⁰С - Т1) + 1.5кг * c2 * (Т2 - 0⁰С) = (500г + 1.5кг) * c3 * (Т3 - 0⁰С),
где c3 - удельная теплоемкость смеси,
Т3 - конечная температура смеси.
Подставляя данные из условия задачи и записывая все уравнения в систему, получаем:
500г * c1 * (60⁰С - Т1) + 1.5кг * c2 * Т2 = 2000г * c3 * (Т3 - 0⁰С).
Решая данную систему уравнений, получаем конечную температуру смеси Т3 = 44⁰С.
Пример: Вычислите конечную температуру смеси, если в процессе охлаждения 500 граммов горячей воды (температура 60⁰С) добавляется 1,5 килограмма холодной воды. (Ответ: 44⁰С)
Совет: Для более легкого понимания задачи, стоит помнить, что тепло всегда передается от теплого тела к холодному, и сумма тепла, переданного каждому телу, равна теплу полученному в результате смешения.
Задание для закрепления: В каких единицах измерения обычно выражается удельная теплоемкость вещества?