Какова будет температура воды, если смешать 2 литра воды комнатной температуры и 3 литра кипятка?

Физика 10 класс Термодинамика температура воды смешивание воды комнатная температура кипяток расчет температуры физика термодинамика теплообмен вопросы по физике вода Новый

Чтобы найти конечную температуру смеси воды, мы можем использовать принцип сохранения энергии. В данном случае, теплота, теряемая горячей водой, равна теплоте, получаемой холодной водой.

Обозначим:

• m1 = 2 литра (масса холодной воды)
• m2 = 3 литра (масса горячей воды)
• T1 = температура холодной воды (комнатная температура, предположим 20°C)
• T2 = температура горячей воды (кипяток, 100°C)
• T = конечная температура смеси

Согласно закону сохранения энергии, теплота, отданная горячей водой, равна теплоте, полученной холодной водой:

m2 * c * (T2 - T) = m1 * c * (T - T1)

где c - удельная теплоёмкость воды (поскольку вода смешивается, мы можем сократить c с обеих сторон уравнения):

Теперь подставим известные значения:

1. 3 * (100 - T) = 2 * (T - 20)

Раскроем скобки:

1. 300 - 3T = 2T - 40

Теперь соберем все T в одну сторону:

1. 300 + 40 = 3T + 2T
2. 340 = 5T

Теперь найдем T:

1. T = 340 / 5
2. T = 68°C

Таким образом, конечная температура смеси воды составит 68°C.