Какую массу горячей воды нужно смешать с 50 г холодной воды при температуре 15°c, чтобы температура полученной смеси составила 76°c, если температура горячей воды равна 87°c?

Физика 8 класс Теплопередача и калориметрия масса горячей воды смешивание воды температура смеси физика 8 класс задачи по физике Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать принцип сохранения энергии, который гласит, что теплота, отдаваемая горячей водой, равна теплоте, получаемой холодной водой.

Обозначим массу горячей воды как m1, а массу холодной воды как m2. В нашем случае m2 = 50 г. Температура холодной воды T2 = 15°c, температура горячей воды T1 = 87°c, а температура смеси Tf = 76°c.

Формула для расчета тепла выглядит следующим образом:

• Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса, c - удельная теплоемкость (для воды c = 1 кал/г·°C), ΔT - изменение температуры.

Теперь запишем уравнение теплового баланса:

• Теплота, отданная горячей водой: Q1 = m1 * c * (T1 - Tf),
• Теплота, полученная холодной водой: Q2 = m2 * c * (Tf - T2).

Согласно принципу сохранения энергии, Q1 = Q2. Подставим наши значения:

• m1 * (87 - 76) = 50 * (76 - 15).

Теперь упростим уравнение:

• m1 * 11 = 50 * 61.

Вычислим правую часть уравнения:

• 50 * 61 = 3050.

Теперь подставим это значение в уравнение:

• m1 * 11 = 3050.

Чтобы найти массу горячей воды m1, разделим обе стороны уравнения на 11:

• m1 = 3050 / 11.

Теперь проведем вычисление:

• m1 ≈ 277,27 г.

Ответ: Для получения смеси с температурой 76°c необходимо смешать примерно 277,27 г горячей воды с 50 г холодной воды.