Какова будет температура воды, если смешать 0,02 кг воды при 15 градусах, 0,03 кг воды при 25 градусах и 0,01 кг воды при 60 градусах?

Физика 7 класс Тепловые явления температура воды смешивание воды физика 7 класс расчет температуры масса воды градусы Цельсия термодинамика Новый

Чтобы найти конечную температуру воды после смешивания, мы можем использовать принцип сохранения энергии. Вода с более высокой температурой будет передавать тепло воде с более низкой температурой, пока не достигнут теплового равновесия.

Давайте обозначим:

• m1 = 0,02 кг (масса первой порции воды)
• T1 = 15 °C (температура первой порции воды)
• m2 = 0,03 кг (масса второй порции воды)
• T2 = 25 °C (температура второй порции воды)
• m3 = 0,01 кг (масса третьей порции воды)
• T3 = 60 °C (температура третьей порции воды)

Обозначим конечную температуру смеси как T. Теперь мы можем записать уравнение для сохранения тепла:

Тепло, потерянное горячей водой = Тепло, полученное холодной водой.

Это можно записать так:

m3 * c * (T3 - T) + m2 * c * (T2 - T) = m1 * c * (T - T1),

где c - удельная теплоемкость воды (она сокращается в уравнении, так как одинаковая для всех масс).

Упрощая уравнение, мы получаем:

m3 * (T3 - T) + m2 * (T2 - T) = m1 * (T - T1).

Теперь подставим значения:

0,01 * (60 - T) + 0,03 * (25 - T) = 0,02 * (T - 15).

Раскроем скобки:

0,6 - 0,01T + 0,75 - 0,03T = 0,02T - 0,3.

Соберем все T в одну сторону и постоянные в другую:

0,6 + 0,75 + 0,3 = 0,01T + 0,03T + 0,02T.

1,65 = 0,06T.

Теперь найдем T:

T = 1,65 / 0,06 = 27,5 °C.

Таким образом, конечная температура воды после смешивания будет равна 27,5 °C.