Теплопередача и закон сохранения тепла
Сколько воды массой m2 = 7.0 кг при температуре t2 = 10 градусов по Цельсию нужно добавить к воде массой t1
Сколько воды массой m2 = 7.0 кг при температуре t2 = 10 градусов по Цельсию нужно добавить к воде массой t1 = 90 градусов по Цельсию, чтобы достичь конечной температуры: а) t = 20 градусов по Цельсию, б) t = 40 градусов по Цельсию, в) t = 60 градусов по Цельсию.
17.12.2023 18:12
Написать свой ответ:
Описание:
Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения тепла. Согласно этому закону, количество теплоты, переданной одному телу, должно быть равно количеству теплоты, полученному другим телом.
Мы знаем формулу для расчета количества теплоты: Q = m * c * ∆T, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, с - удельная теплоемкость вещества, ∆T - изменение температуры.
Из условия задачи у нас есть два тела: первое тело с массой m1 и температурой t1, и второе тело с массой m2 и температурой t2. Мы должны найти количество воды, которое нужно добавить ко второму телу, чтобы достичь заданной конечной температуры.
Для каждой из трех заданных конечных температур (т = 20, 40, 60 градусов Цельсия) мы можем построить уравнение, используя закон сохранения тепла, и найти количество воды, которое нужно добавить.
Демонстрация:
а) Для достижения температуры 20 градусов Цельсия удельную теплоемкость воды считаем постоянной. Используя формулу Q = m * c * ∆T, можем найти количество теплоты, которое нужно передать воде. Подставляем известные значения и решаем уравнение:
Q1 + Q2 = 0
m1 * c * (t - t1) + m2 * c * (t - t2) = 0
m1 * c * (20 - t1) + m2 * c * (20 - t2) = 0
m1 * c * (20 - 90) + 7.0 кг * c * (20 - 10) = 0
m1 * c * (-70) + 7.0 кг * c * (10) = 0
Ответ: Чтобы достичь температуры 20 градусов Цельсия, нужно добавить определенное количество воды.
Совет:
Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить закон сохранения тепла и принципы теплопередачи. Помимо этого, полезно знать формулу для расчета количества теплоты и удельную теплоемкость различных веществ.
Упражнение:
Найдите количество воды, необходимое для добавления к воде массой 5.0 кг при температуре 40 градусов Цельсия, чтобы достичь конечной температуры 90 градусов Цельсия. Используйте данные: m2 = 5.0 кг, t2 = 40 градусов Цельсия, t1 = 90 градусов Цельсия, t = 90 градусов Цельсия.