100 баллов Тепловые явления
12. В калориметр налили одинаковые массы кипятка и воды,
е взятой при температуре 20 °С. Какова конечная температура
Воды?

Чтобы найти конечную температуру воды в калориметре, используем закон сохранения энергии. В данном случае предполагается, что тепловые потери в окружающую среду отсутствуют, а тепло передается только между водой разной температуры.

Дано:

• Массы горячей и холодной воды одинаковы, обозначим их как $m$.
• Температура кипятка $t_{\text{гор}} = 100^\circ\text{C}$.
• Температура холодной воды $t_{\text{хол}} = 20^\circ\text{C}$.
• Теплоемкость воды $c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)}$ (одинакова для обеих масс воды).

Обозначим конечную температуру смеси как $t_{\text{кон}}$.

Применим закон сохранения энергии:

Тепло, отданное горячей водой, равно теплу, полученному холодной водой:

Запишем тепловые количества:

Упростим уравнение, сократив $m$ и $c$, которые одинаковы:

Рассчитаем $t_{\text{кон}}$:

Подставим значения:

Ответ:

Конечная температура воды в калориметре составляет 60°C.