Какая будет температура смеси, если в 0,5 литра воды, нагретой до 50 ⁰С, добавить 300 мл более холодной воды

Светлана_8103

5

Пожалуйста, решим данную задачу пошагово.

Для начала, обратим внимание на следующие данные:
- Объем первой порции воды: 0,5 литра
- Температура первой порции воды: 50 °C
- Объем второй порции воды: 300 мл (0,3 литра)

Чтобы найти температуру смеси, мы можем использовать закон сохранения энергии. По этому закону, количество полученной или отданной энергии одним телом равно количеству полученной или отданной энергии другим телом в изолированной системе.

Первым шагом найдем количество теплоты, которое отдаст первая порция воды. Мы можем использовать формулу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)

где:
Q - количество теплоты
m - масса вещества
c - удельная теплоемкость вещества
\(\Delta T\) - изменение температуры

Для первой порции воды:
m1 = 0.5 литра = 500 грамм
c1 = удельная теплоемкость воды ≈ 4.18 Дж/(г*°C)
\(\Delta T1\) = (температура смеси - температура первой порции воды) = (температура смеси - 50 °C)

Таким образом, количество теплоты, отданное первой порцией воды, равно:

\(Q1 = m1 \cdot c1 \cdot \Delta T1\)

Аналогично, найдем количество теплоты, которое отдаст вторая порция воды:

m2 = 0.3 литра = 300 грамм
c2 = удельная теплоемкость воды ≈ 4.18 Дж/(г*°C)
\(\Delta T2\) = (температура смеси - температура второй порции воды) = (температура смеси - температура второй порции воды)

Тогда количество теплоты, отданное второй порцией воды, будет равно:

\(Q2 = m2 \cdot c2 \cdot \Delta T2\)

Общее количество теплоты, полученное смесью воды, будет равно:

\(Q = Q1 + Q2\)

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, и приравнять количество полученной или отданной энергии одним телом к количеству полученной или отданной энергии другим телом:

\(Q1 + Q2 = 0\)

Осталось лишь решить это уравнение относительно температуры смеси.

Пожалуйста, прошу заметить, что необходимо знать удельную теплоемкость вещества и проводить все вычисления в Джоулях (Дж) и граммах (г).