СРОЧНО!!!

Какую массу холодной воды при температуре t1 = 15°С нужно добавить в горячую воду объемом V2 = 4,0 л при температуре t2 = 95°С, чтобы в итоге получить воду при температуре t = 35°С?

ПОМОГИТЕ СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА!!!

Физика 11 класс Теплообмен масса холодной воды температура воды горячая вода расчет температуры физика 11 класс термодинамика теплообмен уравнение тепла Новый

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон сохранения энергии, который в данном случае применим к теплоте, передаваемой между горячей и холодной водой.

Сначала вспомним, что для расчета теплоты, которую получает или теряет вода, используется формула:

Q = m * c * ΔT

где:

• Q - количество теплоты (джоули),
• m - масса воды (кг),
• c - удельная теплоемкость воды (для воды c = 4,18 кДж/(кг·°C), но мы будем использовать 4180 Дж/(кг·°C) для удобства),
• ΔT - изменение температуры (°C).

Теперь обозначим массу холодной воды, которую мы ищем, как m1. Объем горячей воды V2 = 4,0 л, что соответствует массе m2 = 4,0 кг (так как плотность воды примерно 1 кг/л).

Теперь запишем уравнение для теплот, передаваемой горячей и холодной водой:

1. Теплота, которую теряет горячая вода:

Q2 = m2 * c * (t2 - t)

2. Теплота, которую получает холодная вода:

Q1 = m1 * c * (t - t1)

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

Q2 = Q1

Подставим наши выражения:

m2 * c * (t2 - t) = m1 * c * (t - t1)

Так как c (удельная теплоемкость) одинаковая для обеих сторон уравнения, мы можем её сократить:

m2 * (t2 - t) = m1 * (t - t1)

Теперь подставим известные значения:

• m2 = 4,0 кг,
• t2 = 95°C,
• t = 35°C,
• t1 = 15°C.

Подставляем в уравнение:

4,0 * (95 - 35) = m1 * (35 - 15)

Теперь вычислим:

• 95 - 35 = 60,
• 35 - 15 = 20.

Тогда у нас получается:

4,0 * 60 = m1 * 20

240 = m1 * 20

Теперь решим уравнение для m1:

m1 = 240 / 20

m1 = 12 кг.

Таким образом, для достижения желаемой температуры 35°C необходимо добавить 12 кг холодной воды при температуре 15°C к 4,0 литрам горячей воды при температуре 95°C.