В ванну налили 50 литров воды при температуре 15 градусов и 30 литров воды при температуре 75 градусов. Какой станет температура воды в ванной?
Физика9 классТермодинамикафизика 9 класстемпература водысмешивание водырасчет температурытеплообменфизические свойства водызадача по физикетермодинамикатемпература смесишкольная физика
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии, который говорит о том, что тепло, переданное от горячего тела (в нашем случае горячей воды),равно теплу, полученному холодным телом (холодной водой).
Давайте обозначим:
Мы знаем, что 1 литр воды имеет массу примерно 1 килограмм, поэтому:
Теперь запишем уравнение для сохранения энергии:
Тепло, переданное горячей водой, равно теплу, полученному холодной водой:
m2 * c * (T2 - T) = m1 * c * (T - T1),
где c - удельная теплоемкость воды (она сокращается, так как одинаковая для обеих масс).
После сокращения c, у нас остается:
Теперь раскроем скобки:
Соберем все T на одной стороне, а числа на другой:
Таким образом, конечная температура воды в ванной составит 37.5 градусов.