В сосуд теплоемкостью 100 Дж / К, содержащий 200 г воды при температуре 20 градусов С, вливают 300 г кипятка. Определите температуру воды в сосуде после установления теплового равновесия. Теплообменом с окружающей средой пренебречь

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Qпотерянное + Qприобретенное = 0,

где Qпотерянное - количество тепла, потерянного при охлаждении кипятка до температуры воды, а Qприобретенное - количество тепла, переданного воде.

Количество тепла, потерянного при охлаждении кипятка:

Qпотерянное = mкипятка c (T2 - T1),

где mкипятка = 0.3 кг - масса кипятка, c = 4200 Дж/кг*К - удельная теплоемкость воды.

Qпотерянное = 0.3 4200 (T2 - 100),

Количество тепла, переданного воде:

Qприобретенное = mводы c (T2 - T1),

где mводы = 0.2 кг - масса воды.

Qприобретенное = 0.2 4200 (T2 - 20).

Таким образом, уравнение для данной задачи будет выглядеть следующим образом:

0.3 4200 (T2 - 100) + 0.2 4200 (T2 - 20) = 0.

После упрощения уравнения и решения его мы найдем значение температуры воды в сосуде после установления теплового равновесия.