Какова будет конечная температура в теплоизолированном сосуде после добавления новой порции воды? Ответ округлите до целого числа и выражайте в градусах Цельсия.
Пошаговый ответ:
Объяснение: Чтобы рассчитать конечную температуру в теплоизолированном сосуде после добавления новой порции воды, мы можем использовать закон сохранения энергии. Известно, что энергия всегда сохраняется, и в нашем случае это означает, что сумма теплоты, полученной источником, и сумма теплоты, утраченной системой, равны нулю.
В общем случае, уравнение для расчета конечной температуры в теплоизолированном сосуде выглядит следующим образом:
м1 * c1 * (т1 — т) + м2 * c2 * (т2 — т) = 0,
где м1 и т1 — масса и начальная температура существующей воды в сосуде, м2 и т2 — масса и начальная температура добавленной порции воды, т — конечная температура. c1 и c2 — удельные теплоемкости воды.
Решив уравнение относительно т, мы можем найти конечную температуру в градусах Цельсия.
Пример использования:
Предположим, что у нас уже есть водa массой 500 г и начальной температурой 25°C в теплоизолированном сосуде, а также добавляем порцию воды массой 300 г и начальной температурой 40°C. Посчитаем конечную температуру с использованием уравнения сохранения энергии.
Первый шаг: Определите удельные теплоемкости воды — c1 и c2.
В данном случае возьмем среднее значение удельной теплоемкости воды, которое равно около 4.18 Дж/(г*°C).
Второй шаг: Подставьте известные значения в уравнение.
(500 г * 4.18 Дж/(г*°C) * (25°C — т)) + (300 г * 4.18 Дж/(г*°C) * (40°C — т)) = 0.
Третий шаг: Решите уравнение для т, чтобы найти конечную температуру.
Решив данное уравнение, получим конечную температуру.
Совет: Чтобы лучше понять и запомнить эту тему, рекомендую изучить основные принципы сохранения энергии и удельную теплоемкость вещества. Также полезно проводить практические эксперименты с различными веществами и разными начальными температурами, чтобы увидеть, как меняется конечная температура при добавлении разных порций вещества.
Упражнение: В теплоизолированный сосуд с водой массой 400 г и начальной температурой 20°C добавили порцию горячего молока массой 200 г и начальной температурой 60°C. Какова будет конечная температура в сосуде после смешения веществ?