На сколько градусов понизится температура кипятка объемом 3 л, если его смешать с холодной водой такого же объема при температуре 15 градусов?

Физика 8 класс Термодинамика температура кипятка смешивание воды физика 8 класс расчет температуры холодная вода объем воды термодинамика изменение температуры Новый

Чтобы решить задачу, сначала определим, что у нас есть два объема воды: 3 литра кипятка (температура 100 градусов) и 3 литра холодной воды (температура 15 градусов). Мы будем использовать принцип сохранения энергии, который гласит, что тепло, потерянное горячей водой, равно теплу, полученному холодной водой.

Шаг 1: Определим массу воды.

Мы знаем, что 1 литр воды имеет массу примерно 1 кг. Следовательно:

• Масса кипятка (m1) = 3 кг
• Масса холодной воды (m2) = 3 кг

Шаг 2: Запишем уравнение для сохранения энергии.

Тепло, потерянное кипятком, будет равно теплу, полученному холодной водой. Это можно записать так:

m1 * c * (T1 - Tf) = m2 * c * (Tf - T2),

где:

• m1 - масса кипятка (3 кг)
• T1 - температура кипятка (100 градусов)
• T2 - температура холодной воды (15 градусов)
• Tf - конечная температура смеси
• c - удельная теплоемкость воды (мы можем сократить, так как она одинаковая для обеих частей).

Упрощаем уравнение:

3 * (100 - Tf) = 3 * (Tf - 15).

Шаг 3: Упростим уравнение.

Сократим 3 на обеих сторонах:

100 - Tf = Tf - 15.

Шаг 4: Переносим все члены с Tf в одну сторону.

Добавим Tf к обеим сторонам и добавим 15 к обеим сторонам:

100 + 15 = 2Tf.

115 = 2Tf.

Шаг 5: Найдем Tf.

Теперь делим обе стороны на 2:

Tf = 115 / 2 = 57.5 градусов.

Шаг 6: Найдем, на сколько градусов понизилась температура кипятка.

Начальная температура кипятка была 100 градусов, а конечная температура смеси 57.5 градусов. Теперь вычислим разницу:

100 - 57.5 = 42.5 градусов.

Ответ: Температура кипятка понизится на 42.5 градуса.