Question

Смешали 39 л воды при 20 °С и 21 л при 60 °С. Определить температуру смеси. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК).

Answer 1

Ответ:

38,1 °C

Объяснение:

Q1 + Q2 = Qсмісі,

де Q1 - тепло, яке поглинула вода при 20 °C, Q2 - тепло, яке поглинула вода при 60 °C, Qсмісі - тепло, яке виділилося при змішуванні води.

Відомо, що тепло Q = mcΔT, де m - маса речовини, c - її теплоємність, ΔT - зміна температури.

Знайдемо тепло, яке поглинула вода при 20 °C:

Q1 = mcΔT = (39 кг) * (4200 Дж/(кг*К)) * (Tсмісі - 20 °C).

Аналогічно, тепло, яке поглинула вода при 60 °C:

Q2 = mcΔT = (21 кг) * (4200 Дж/(кг*К)) * (Tсмісі - 60 °C).

Зі збереження енергії, отримуємо:

Q1 + Q2 = Qсмісі,

(39 кг) * (4200 Дж/(кгК)) * (Tсмісі - 20 °C) + (21 кг) * (4200 Дж/(кгК)) * (Tсмісі - 60 °C) = 0.

Розв'язавши це рівняння відносно Tсмісі, ми отримуємо:

Tсмісі = (39420020 + 21420060) / (394200 + 214200) = 38,1 °C.

Отже, температура смесі становить 38,1 °C.