Вопрос задан 20.03.2025 в 13:37. Предмет Физика. Спрашивает Складчиков Ілля.

Какую массу холодной воды при температуре t1=15°C необходимо влить в горячую воду объёмом V2=4,0 л при температуре t2=95°C что бы получить воду при температуре t=35°C?потерями теплоты пренебречь. (Удельная теплоёмкость воды с=4,2*10(3)степени Дж\кг*°С,плотность воды 1,0*10(3)степени кг\м(3)кубе

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Трунова Эля.

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. Теплота, отдаваемая горячей водой, равна теплоте, получаемой холодной водой, так как теплопотерями пренебрегаем.

Данные:

  • Температура холодной воды: t1=15Ct_1 = 15^\circ C;
  • Температура горячей воды: t2=95Ct_2 = 95^\circ C;
  • Объём горячей воды: V2=4.0л=0.004м3V_2 = 4.0 \, \text{л} = 0.004 \, \text{м}^3;
  • Плотность воды: ρ=1000кг/м3\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3;
  • Удельная теплоёмкость воды: c=4200Дж/кгCc = 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot {}^\circ \text{C};
  • Температура смеси: t=35Ct = 35^\circ C.

Переведём объёмы в массы:

Масса горячей воды:

m2=ρV2=10000.004=4.0кг.m_2 = \rho \cdot V_2 = 1000 \cdot 0.004 = 4.0 \, \text{кг}.

Обозначим массу холодной воды как m1m_1, её мы должны найти.

Закон сохранения энергии:

Qотдано=Qполучено.Q_{\text{отдано}} = Q_{\text{получено}}.

Теплота, отдаваемая горячей водой:

Qгорячая=m2c(t2t).Q_{\text{горячая}} = m_2 \cdot c \cdot (t_2 - t).

Теплота, получаемая холодной водой:

Qхолодная=m1c(tt1).Q_{\text{холодная}} = m_1 \cdot c \cdot (t - t_1).

Равенство теплот:

m2c(t2t)=m1c(tt1).m_2 \cdot c \cdot (t_2 - t) = m_1 \cdot c \cdot (t - t_1).

Сократим cc (оно одинаково для обеих масс):

m2(t2t)=m1(tt1).m_2 \cdot (t_2 - t) = m_1 \cdot (t - t_1).

Подставим известные значения:

4.0(9535)=m1(3515).4.0 \cdot (95 - 35) = m_1 \cdot (35 - 15).

Посчитаем:

4.060=m120.4.0 \cdot 60 = m_1 \cdot 20. 240=m120.240 = m_1 \cdot 20.

Найдём m1m_1:

m1=24020=12кг.m_1 = \frac{240}{20} = 12 \, \text{кг}.

Ответ:

Для достижения температуры 35C35^\circ C необходимо влить 12кг12 \, \text{кг} холодной воды при температуре 15C15^\circ C.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос