Яким буде температура води в посудині після змішування, якщо змішали 150 г кип ятку з 200 г води, яку взяли при

Chernaya_Meduza

29

Задача заключается в определении температуры воды после их смешивания. Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии.

Сначала нам необходимо рассмотреть основные принципы, связанные с теплообменом. Главный принцип состоит в том, что энергия тепла переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой до тех пор, пока температуры не выравняются.

Для решения задачи нам понадобится учет количества тепла, переданного от кипящей воды к воде, которая была взята при комнатной температуре. Для этого мы будем использовать формулу теплообмена:

\(Q = mc\Delta T\),

где \(Q\) - количество переданного тепла, \(\Delta T\) - изменение температуры, \(m\) - масса вещества, а \(c\) - удельная теплоемкость.

Для определения изменения температуры будем использовать формулу:

\(\Delta T = \frac{Q}{mc}\).

Теперь приступим к конкретным числам задачи. У нас есть 150 г кипящей воды и 200 г воды при комнатной температуре. Предположим, что комнатная температура составляет 25 градусов Цельсия.

Удельная теплоемкость воды примерно равна 4.18 Дж/(г*°C).

Мы можем использовать эту информацию, чтобы вычислить количество переданного тепла от кипящей воды к воде при комнатной температуре.

\(Q = mc\Delta T = (150 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г*°C)}) \times (100 - 25) \, \text{°C}\).

Вычислив это выражение, получаем:

\(Q = 150 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г*°C)} \times 75 \, \text{°C}\).

\(Q = 47025 \, \text{Дж}\).

Теперь мы можем использовать полученное значение тепла и его распределение между кипящей водой и водой при комнатной температуре, чтобы определить их конечную температуру после смешивания.

Для этого используем формулу:

\(Q = mc\Delta T\),

где \(m\) - суммарная масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, и \(\Delta T\) - изменение температуры после смешивания.

Мы можем переписать эту формулу:

\(\Delta T = \frac{Q}{mc}\).

Теперь подставим известные значения:

\(\Delta T = \frac{47025 \, \text{Дж}}{(150 \, \text{г} + 200 \, \text{г}) \times 4.18 \, \text{Дж/(г*°C)}}\).

Выполнив необходимые вычисления, получаем:

\(\Delta T = \frac{47025 \, \text{Дж}}{350 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г*°C)}}\).

\(\Delta T \approx 34.37 \, \text{°C}\).

Теперь, чтобы определить конечную температуру после смешивания, мы учитываем, что исходная вода при комнатной температуре была 25 градусов Цельсия:

\(T_{\text{final}} = T_{\text{комнатная}} + \Delta T\),

\(T_{\text{final}} = 25 \, \text{°C} + 34.37 \, \text{°C}\).

\(T_{\text{final}} \approx 59.37 \, \text{°C}\).

Таким образом, температура смеси после смешивания будет около 59.37 градусов Цельсия.