В теплоизолированном сосуде смешали 100 г кипящей воды и 150 г воды, взятой при температуре 20 °С. Температура смеси равна 1) 45 ° 2) 52,°С 3)67 °С 4) 74°С

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое передастся от кипящей воды при остывании до рабочей температуры:
Q = m c ΔT,
где m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Q = 100 г 4,186 Дж/g°C * (100-45)°C = 209300 Дж.

Теперь найдем количество теплоты, которое передастся от воды при комнатной температуре до рабочей температуры:
Q = m c ΔT,
Q = 150 г 4,186 Дж/g°C * (67-20)°C = 468450 Дж.

Общее количество переданной теплоты равно сумме двух величин:
Q = 209300 Дж + 468450 Дж = 677750 Дж.

Теперь найдем температуру рабочей смеси:
Q = m c ΔT,
677750 Дж = (100+150) г 4,186 Дж/g°C ΔT,
677750 Дж = 4,186 Дж/g°C 250 г ΔT,
677750 Дж = 1046,5 г°C ΔT,
ΔT = 677750 Дж / (1046,5 г*°C) ≈ 647,3127 °C.

Таким образом, температура смеси будет около 647,3+20 = 67,3 °С.

Ответ: 3) 67 °С.