В ванну налили 50 литров воды при температуре 15 градусов и 30 литров воды при температуре 75 градусов. Какой станет температура воды в ванной?

Физика 9 класс Термодинамика физика 9 класс температура воды смешивание воды расчет температуры теплообмен физические свойства воды задача по физике термодинамика температура смеси школьная физика Новый

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:

• m1 - масса холодной воды (50 литров воды при температуре 15 градусов);
• m2 - масса горячей воды (30 литров воды при температуре 75 градусов);
• T1 - начальная температура холодной воды (15 градусов);
• T2 - начальная температура горячей воды (75 градусов);
• T - конечная температура смеси.

Мы знаем, что 1 литр воды имеет массу примерно 1 килограмм, поэтому:

• m1 = 50 кг;
• m2 = 30 кг.

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:

1. 30 * (75 - T) = 50 * (T - 15).

Теперь раскроем скобки:

1. 2250 - 30T = 50T - 750.

Соберем все T на одной стороне, а числа на другой:

1. 2250 + 750 = 50T + 30T;
2. 3000 = 80T;
3. T = 3000 / 80;
4. T = 37.5.

Таким образом, конечная температура воды в ванной составит 37.5 градусов.