Смешали N*10 г воды, взятой при 15 градусах Цельсия, и N/10 г воды, взятой при 55 градусах Цельсия. Найдите конечную

Смешали N*10 г воды, взятой при 15 градусах Цельсия, и N/10 г воды, взятой при 55 градусах Цельсия. Найдите конечную температуру воды после достижения теплового равновесия. N-1

Проверенное решение:

Суть вопроса: Расчет конечной температуры смеси воды

Описание: Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда два тела с разными температурами смешиваются и достигают теплового равновесия, количество тепла, потерянного одним телом, равно количеству тепла, полученному другим телом. Это можно выразить уравнением:

[Q_1 = Q_2]

где (Q_1) — количество тепла, потерянное первой порцией воды, а (Q_2) — количество тепла, полученное второй порцией воды.

Для вычисления количества тепла, можно использовать следующее уравнение:

[Q = mcDelta T]

где (Q) — количество тепла, (m) — масса воды, (c) — удельная теплоемкость воды (4.186 Дж/(г°C)), и (Delta T) — изменение температуры.

Теперь мы можем записать уравнения для каждой порции воды и приравнять их:

[m_1cDelta T_1 = m_2cDelta T_2]

где (m_1) и (m_2) — массы первой и второй порции воды соответственно, (Delta T_1) и (Delta T_2) — изменения температуры каждой порции.

Теперь, учитывая, что (m_1 = N cdot 10) г и (Delta T_1 = T_{конечная} — 15)°C, а (m_2 = frac{N}{10}) г и (Delta T_2 = T_{конечная} — 55)°C, мы можем решить это уравнение относительно (T_{конечная}).

Пример использования: Пусть (N = 2), тогда какая будет конечная температура воды после достижения теплового равновесия?

Совет: При решении этой задачи обратите внимание на единицы измерения массы и температуры. Убедитесь, что они согласованы, например, масса должна быть в граммах, а температура в градусах Цельсия.

Упражнение: Рассмотрите случай, когда (N = 5). Какая будет конечная температура воды после смешивания?

Покажи ответ друзьям: