Какую температуру получим, если смешаем 200 г воды, нагретой до 40°C, и 300 г воды, охлажденной до 10°C?

• A) 22°C
• B) 69°C
• C) 36°C
• D) 18°C
• E) 30°C

Физика 7 класс Теплообмен и температура температура воды смешение воды расчет температуры физика 7 класс термодинамика теплопередача нагретая и охлажденная вода Новый

Чтобы найти конечную температуру смеси двух количеств воды, мы можем использовать закон сохранения энергии. Вода, нагретая до 40°C, будет отдавать тепло, а вода, охлажденная до 10°C, будет его получать. В конечном итоге, температура смеси будет находиться между этими двумя значениями.

Обозначим:

• m1 = 200 г (масса горячей воды)
• T1 = 40°C (температура горячей воды)
• m2 = 300 г (масса холодной воды)
• T2 = 10°C (температура холодной воды)

Обозначим конечную температуру смеси как T. По закону сохранения энергии, количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному холодной водой:

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

Где c - удельная теплоемкость воды, которая в данном случае сокращается, так как она одинаковая для обеих масс. Упрощая уравнение, получаем:

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

Теперь подставим известные значения:

200 * (40 - T) = 300 * (T - 10)

Раскроем скобки:

8000 - 200T = 300T - 3000

Теперь соберем все T на одной стороне:

8000 + 3000 = 300T + 200T

11000 = 500T

Теперь найдем T:

T = 11000 / 500 = 22°C

Таким образом, конечная температура смеси составляет 22°C. Правильный ответ - A) 22°C.