В кастрюлю где находится вода объёмом 2 литра при температуре 25 градусов цельсия налили 3 литра кипятка. какая температура воды установилась?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Установившаяся температура воды в кастрюле составляет 70^\circ\text{C}. Установившаяся температура воды в кастрюле составляет 70^\circ\text{C}. ️ Шаг 1: Определение исходных данных Для решения задачи воспользуемся уравнением теплового баланса. Примем плотность воды ρ=1000 кг/м3rho equals 1000 кг/м cubed, тогда масса воды численно равна её объему в литрах.

  • Масса холодной воды: m1=2 кгm sub 1 equals 2 кг Начальная температура холодной воды: t1=25Ct sub 1 equals 25 raised to the composed with power C Масса кипятка: m2=3 кгm sub 2 equals 3 кг Начальная температура кипятка: t2=100Ct sub 2 equals 100 raised to the composed with power C Удельная теплоемкость воды: c=4200 Дж/(кгC)c equals 4200 Дж/(кг center dot raised to the composed with power C) (сократится при расчете)

️ Шаг 2: Составление уравнения теплового баланса Количество теплоты Q1cap Q sub 1, полученное холодной водой, равно количеству теплоты Q2cap Q sub 2, отданному кипятком. Уравнение выглядит так: cm1(tt1)=cm2(t2t)c center dot m sub 1 center dot open paren t minus t sub 1 close paren equals c center dot m sub 2 center dot open paren t sub 2 minus t close parenГде tt — установившаяся температура. Сокращаем на cc: m1(tt1)=m2(t2t)m sub 1 center dot open paren t minus t sub 1 close paren equals m sub 2 center dot open paren t sub 2 minus t close paren️ Шаг 3: Вычисление конечной температуры Подставим известные значения в формулу: 2(t25)=3(100t)2 center dot open paren t minus 25 close paren equals 3 center dot open paren 100 minus t close paren 2t50=3003t2 t minus 50 equals 300 minus 3 t 2t+3t=300+502 t plus 3 t equals 300 plus 50 5t=3505 t equals 350 t=3505=70t equals 350 over 5 end-fraction equals 70 Ответ: Конечная температура воды установилась на уровне 70^\circ\text{C}. Хотите ли вы рассчитать объем воды, который получится в итоге, или учесть теплоемкость самой кастрюли в расчетах?

Форма ответа

Ваш аватар