В сосуде смешивают три химически не реагируя вещества, которые имеют массы m¹ = 1, m² = 10 и m³ = 5 кг, температуры t¹ = 6 ° C, t² = -40 ° C, t³ = 60 ° C и удельные теплоемкости с¹ = 2кДж / кг * ° С, с² = 4кДж / кг * ° С, с³ = 2кДж / кг * ° С. Определить температуру теплового равновесия смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем тепловую энергию каждого вещества:

Q₁ = m₁ c₁ (t₃ - t₁) = 1 2 (60 - 6) = 108 кДж
Q₂ = m₂ c₂ (t₃ - t₂) = 10 4 (60 - (-40)) = 200 кДж
Q₃ = m₃ c₃ (t₃ - t₃) = 5 2 (60 - -40) = 200 кДж

Затем найдем общую тепловую энергию:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ = 108 + 200 + 200 = 508 кДж

Теперь найдем температуру теплового равновесия по формуле:

t = (Q₁ t₁ + Q₂ t₂ + Q₃ t₃) / (Q₁ + Q₂ + Q₃) = (108 6 + 200 (-40) + 200 60) / 508 = (648 - 800 + 12000) / 508 = 11848 / 508 ≈ 23,35 °C

Итак, температура теплового равновесия смеси составляет около 23,35 °C.