В ванну налита вода объёмом 80 л при температуре 10 градусов. сколько воды при 100 градусах нужно добавить в ванну, чтобы температура смеси стала равной 25 градусов?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для того чтобы температура смеси стала равной 25 градусам, необходимо добавить 16 литров воды при температуре 100 градусов. ️ Шаг 1: Определение исходных данных и формулы Для решения задачи используется уравнение теплового баланса. Оно гласит, что количество теплоты, отданное горячей водой ( Qhotcap Q sub h o t end-sub), равно количеству теплоты, полученному холодной водой ( Qcoldcap Q sub c o l d end-sub), при условии отсутствия потерь в окружающую среду.

  • Объем холодной воды: V1=80cap V sub 1 equals 80 л Температура холодной воды: T1=10cap T sub 1 equals 10 raised to the composed with powerC Температура горячей воды (кипятка): T2=100cap T sub 2 equals 100 raised to the composed with powerC Конечная температура смеси: Tmix=25cap T sub m i x end-sub equals 25 raised to the composed with powerC Плотность воды ρrho и удельная теплоемкость cc сокращаются, так как мы смешиваем одно и то же вещество.

️ Шаг 2: Составление уравнения теплового баланса Запишем уравнение, связывающее объемы и изменения температур: V1(TmixT1)=V2(T2Tmix)cap V sub 1 center dot open paren cap T sub m i x end-sub minus cap T sub 1 close paren equals cap V sub 2 center dot open paren cap T sub 2 minus cap T sub m i x end-sub close parenПодставим известные значения: 80(2510)=V2(10025)80 center dot open paren 25 minus 10 close paren equals cap V sub 2 center dot open paren 100 minus 25 close paren️ Шаг 3: Вычисление объема горячей воды Решим уравнение относительно V2cap V sub 2:

  1. Вычислим разности температур: 2510=1525 minus 10 equals 15 и 10025=75100 minus 25 equals 75. Подставим их: 8015=V27580 center dot 15 equals cap V sub 2 center dot 75. Найдем произведение в левой части: 1200=V2751200 equals cap V sub 2 center dot 75. Разделим обе части на 75:
    V2=120075=16cap V sub 2 equals 1200 over 75 end-fraction equals 16

Ответ: Для получения воды с температурой 25 raised to the composed with powerC к 80 литрам холодной воды (10 raised to the composed with powerC) нужно добавить 16 литров горячей воды при 100 raised to the composed with powerC. Нужно ли вам рассчитать итоговый объем получившейся воды или рассмотреть задачу с учетом теплопотерь в окружающую среду?

Форма ответа

Ваш аватар