В стакане было 100мл воды при температуре 20°C. В него долили 50мл воды при температуре 80°C. Какой стала температура воды в стакане после смешивания. Плотностьводы равна 1000кг/м^3. Определите, какое количество теплоты пойдет на нагрев всего количества воды в стакане до 60°C. Удельная теплоемкость воды 4200Дж/кгК.
Для начала рассчитаем общий объем воды в стакане после смешивания:
100мл + 50мл = 150мл = 0,15 л
Теперь найдем массу всей воды в стакане:
m = V * p, где V - объем, p - плотность
m = 0,15 л * 1000 кг/м^3 = 0,15 кг
Вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева всей этой воды сначала до 80°C, а затем до 60°C:
Q1 = m c ΔT, где c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры
Q1 = 0,15 кг 4200 Дж/кгК (80°C - 20°C) = 0,15 кг 4200 Дж/кгК 60°C = 37800 Дж
Q2 = m c ΔT
Q2 = 0,15 кг 4200 Дж/кгК (60°C - 20°C) = 0,15 кг 4200 Дж/кгК 40°C = 25200 Дж
Общее количество теплоты для нагрева всей воды в стакане до 60°C будет:
Q = Q1 + Q2 = 37800 Дж + 25200 Дж = 63000 Дж
Итак, для нагрева всей воды в стакане до 60°C потребуется 63000 Дж теплоты.