В калориметр налили воду массой 390 г при температуре 20 градусов и воду массой 210 г при температуре 60 градусов. Какова будет установившаяся температура воды, если пренебречь теплоемкостью калориметра?

Физика 11 класс Теплообмен и калориметрия калориметр вода масса температура физика 11 класс установившаяся температура Теплоёмкость теплообмен термодинамика Новый

Давайте решим эту задачу с энтузиазмом и вниманием к деталям! Мы можем использовать принцип сохранения энергии, который гласит, что теплота, переданная одной массой воды, равна теплоте, полученной другой массой воды. Это значит, что:

• Масса первой воды (m1) = 390 г
• Температура первой воды (T1) = 20°C
• Масса второй воды (m2) = 210 г
• Температура второй воды (T2) = 60°C
• Установившаяся температура (Tf) = ?

Теперь мы можем записать уравнение теплового баланса:

m1 * c * (Tf - T1) + m2 * c * (Tf - T2) = 0

Здесь c - удельная теплоемкость воды (она одинаковая для обеих масс, поэтому мы можем её сократить):

390 * (Tf - 20) + 210 * (Tf - 60) = 0

Раскроем скобки:

390Tf - 7800 + 210Tf - 12600 = 0

Соберем все Tf в одну сторону:

600Tf - 20400 = 0

Теперь решим для Tf:

600Tf = 20400

Tf = 20400 / 600

Tf = 34°C

Таким образом, установившаяся температура воды в калориметре составит 34°C!

Это невероятно! Мы смогли использовать простые математические принципы, чтобы найти ответ. Наука действительно увлекательна!