Сколько холодной воды с температурой 20°С необходимо добавить к 100 граммам горячей воды с температурой 50°С, чтобы в итоге получить воду с температурой 25°С?

Физика 8 класс Термодинамика количество воды температура воды горячая вода холодная вода физика 8 класс задача по физике термодинамика теплообмен Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что тепло, потерянное горячей водой, равно теплу, полученному холодной водой.

Обозначим:

• m1 - масса горячей воды (100 г);
• t1 - температура горячей воды (50°С);
• m2 - масса холодной воды (неизвестно, это то, что мы ищем);
• t2 - температура холодной воды (20°С);
• tf - конечная температура смеси (25°С).

Согласно закону сохранения энергии, можно записать следующее уравнение:

Тепло, потерянное горячей водой = Тепло, полученное холодной водой.

Формула для расчета тепла:

Q = m * c * Δt,

где:

• Q - количество теплоты;
• m - масса;
• c - удельная теплоемкость (для воды c = 1);
• Δt - изменение температуры.

Теперь запишем уравнение для нашей задачи:

1. Тепло, потерянное горячей водой:

Q1 = m1 * c * (t1 - tf) = 100 * 1 * (50 - 25) = 100 * 1 * 25 = 2500 Дж.

2. Тепло, полученное холодной водой:

Q2 = m2 * c * (tf - t2) = m2 * 1 * (25 - 20) = m2 * 1 * 5 = 5 * m2 Дж.

Теперь приравняем Q1 и Q2:

2500 = 5 * m2.

Теперь найдем массу холодной воды:

m2 = 2500 / 5 = 500 г.

Таким образом, для получения воды с температурой 25°С необходимо добавить 500 граммов холодной воды с температурой 20°С к 100 граммам горячей воды с температурой 50°С.