Как определить количество теплоты, отданной горячей водой и полученной холодной при теплообмене? Объясните полученный результат, если горячая вода имеет температуру 60°, а холодная - 22,5°. После смешивания температура воды составляет 38,4°. Используйте формулу Q=cm(t2-t1). Пожалуйста, предоставьте объяснение и таблицу для наглядности.

Физика 8 класс Теплообмен и количество теплоты Количество теплоты теплообмен горячая вода холодная вода температура воды формула Q=cm(t2-t1) объяснение результата физика 8 класс расчет теплоты смешивание воды Новый

Ответ:

Для решения задачи, связанной с теплообменом между горячей и холодной водой, мы будем использовать закон сохранения энергии. Этот закон утверждает, что количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученной холодной водой, при условии, что потери тепла в окружающую среду отсутствуют.

Объяснение:

Количество теплоты (Q) можно вычислить по формуле:

Q = cm(t2 - t1)

где:

• Q — количество теплоты,
• c — удельная теплоемкость воды (для воды c = 4200 Дж/кг·°C),
• m — масса воды (в кг),
• t2 — конечная температура,
• t1 — начальная температура.

В нашей задаче у нас есть следующие температуры:

• Температура горячей воды (tгор) = 60°C,
• Температура холодной воды (tхол) = 22,5°C,
• Температура смеси (tсмеси) = 38,4°C.

Пусть масса горячей воды обозначается как mгор, а масса холодной воды — как mхол. Согласно закону сохранения энергии, мы можем записать:

Qотд = Qполуч

Где:

• Qотд — теплота, отданная горячей водой,
• Qполуч — теплота, полученная холодной водой.

Теперь запишем выражения для Qотд и Qполуч:

Теплота, отданная горячей водой:

Qотд = c * mгор * (tгор - tсмеси)

Теплота, полученная холодной водой:

Qполуч = c * mхол * (tsmesi - tхол)

Так как Qотд = Qполуч, мы можем приравнять эти два выражения и решить уравнение для нахождения одной из масс, если нам известна другая.

Таблица расчета количества теплоты:

Величина	Обозначение	Значение	Единицы измерения
Удельная теплоемкость	c	4200	Дж/кг·°C
Температура горячей воды	tгор	60	°C
Температура холодной воды	tхол	22,5	°C
Температура смеси	tsmesi	38,4	°C

Таким образом, мы можем провести расчеты, если известны массы воды. Если массы равны, то мы можем упростить уравнение и найти количество теплоты, отданное горячей водой, и полученное холодной.

Заключение:

Энергия в процессе теплообмена сохраняется, и горячая вода отдает столько же тепла, сколько получает холодная. Это важный принцип, который помогает понять, как происходит теплообмен в различных системах.