Смешали 6 кг воды при 42 °С, 4 кг воды при 72 °С и 20 кг воды при неизвестной температуре. Определите эту температуру, если установившаяся температура равна 30 °С. 26 °С; 18 °С; 38 °С; 25 °С; Смешано 24 л воды при 12 °С и 40 л воды при 80 °С. Определите тепловые потери, если установилась температура 53 °С. 420 Дж; 4200 Дж 420 кДж; 4,2 МДж

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

m1c1(Tf - Ti) + m2c2(Tf - Ti) = m3c3(Tf - Ti)

где m - масса, c - удельная теплоемкость, T - температура, индексы 1, 2, 3 - соответствуют первой, второй и смешанной системам воды, Tf - установившаяся температура, Ti - начальная температура.

Для первой системы:
m1 = 6 кг
c1 = 1 кДж/(кг*°С)
Ti1 = 42 °C

Для второй системы:
m2 = 4 кг
c2 = 1 кДж/(кг*°С)
Ti2 = 72 °C

Для смешанной системы:
m3 = 20 кг
c3 = 1 кДж/(кг*°С)
Tf = 30 °C

Подставляем значения в уравнение и находим начальную температуру Ti3 для смешанной системы:
61(30 - 42) + 41(30 - 72) = 201(30 - Ti3)
-78 - 168 = 600 - 20Ti3
-246 = 600 - 20Ti3
20Ti3 = 600 + 246
20Ti3 = 846
Ti3 = 42,3 °C

Таким образом, начальная температура для смешанной системы была 42,3 °C.

Для второй задачи:
m1 = 24 л = 24 кг
c1 = 1 кДж/(кг*°С)
Ti1 = 12 °C

Для второй системы:
m2 = 40 л = 40 кг
c2 = 1 кДж/(кг*°С)
Ti2 = 80 °C

Для смешанной системы:
m3 = 64 кг
c3 = 1 кДж/(кг*°С)
Tf = 53 °C

Подставляем значения в уравнение и находим тепловые потери:
241(53 - 12) + 401(53 - 80) = 641(Tf - 12)
984 + (-1080) = 64(Tf - 12)
-96 = 64(Tf - 12)
Tf - 12 = -96/64
Tf - 12 = -1,5
Tf = 12 - 1,5
Tf = 10,5 °C

Теперь находим тепловые потери:
Q = m1c1(Tf - Ti1) + m2c2(Tf - Ti2)
Q = 241(10,5 - 12) + 401(10,5 - 80)
Q = -42 + (-697)
Q = -739 кДж

Итак, тепловые потери составляют 739 кДж.