В ванной находится 80 литров воды при температуре 10 градусов Цельсия. Сколько литров воды с температурой 100 градусов Цельсия необходимо добавить, чтобы температура всей воды в ванной стала 25 градусов Цельсия?

Физика 7 класс Термодинамика физика 7 класс задачи по физике температура воды смешивание жидкостей расчет температуры количество воды термодинамика физические законы Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать принцип сохранения энергии, который говорит о том, что теплота, потерянная горячей водой, равна теплоте, приобретенной холодной водой. Мы будем использовать формулу для расчета тепла:

Q = m * c * ΔT

Где:

• Q - теплота (энергия),
• m - масса воды (в литрах, так как 1 литр воды равен 1 кг),
• c - удельная теплоемкость воды (для воды c = 4.18 Дж/(г·°C), но в нашем случае мы можем опустить этот коэффициент, так как он одинаков для обеих частей),
• ΔT - изменение температуры.

Теперь давайте обозначим:

• V1 - объем холодной воды (80 литров),
• T1 - температура холодной воды (10 градусов Цельсия),
• V2 - объем горячей воды, который мы ищем,
• T2 - температура горячей воды (100 градусов Цельсия),
• Tf - конечная температура (25 градусов Цельсия).

Теперь мы можем записать уравнение для теплоты:

Теплота, полученная холодной водой:

Q1 = V1 * (Tf - T1) = 80 * (25 - 10) = 80 * 15 = 1200 Дж.

Теплота, отданная горячей водой:

Q2 = V2 * (T2 - Tf) = V2 * (100 - 25) = V2 * 75.

По закону сохранения энергии:

Q1 = Q2.

Подставим значения:

1200 = V2 * 75.

Теперь найдем V2:

V2 = 1200 / 75 = 16 литров.

Ответ: Необходимо добавить 16 литров воды с температурой 100 градусов Цельсия, чтобы температура всей воды в ванной стала 25 градусов Цельсия.