Question

Смешали воду массой 1 кг, имеющую температуру 20 градусов по шкале
Цельсия и кипяток массой 0,5 кг.
Температура полученной смеси
оказалась равной 46 градусов по шкале
Цельсия. Определите по этим данным
количество теплоты, отданное кипятком
и количество теплоты, полученное
холодной водой.
Сделайте выводы по полученным
результатам.
Решение задачи либо печатаете либо
прикрепляете фото, обязательно
запишите формулы количеств теплоты
Qх и Qr​

Answer 1

Добрый день, ученик!

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся несколько формул.

Формула, которая нам поможет определить количество теплоты (Q) - это Q = mcΔT. Где:
- Q - количество теплоты,
- m - масса вещества,
- c - удельная теплоемкость вещества,
- ΔT - изменение температуры.

Мы также знаем, что удельная теплоемкость воды равна 4186 Дж/(кг·°C), а удельная теплоемкость кипятка равна 2020 Дж/(кг·°C).

Первым этапом нам нужно определить количество теплоты, отданное кипятком. Для этого мы воспользуемся формулой Q = mcΔT.

Масса кипятка равна 0,5 кг, изменение температуры ΔT = 46 − 100 = -54 °C (кипяток кипит при 100 °C). Подставляя значения в формулу, получаем: Qк = 0,5 кг * 2020 Дж/(кг·°C) * (-54 °C).

Расчет: Qк = -54 °C * 2020 Дж/(кг·°C) * 0,5 кг = -54 * 2020 * 0,5 = -547,8 кДж

Ответ: количество теплоты, отданное кипятком, равно -547,8 кДж.

Теперь перейдем ко второму пункту - определению количества теплоты, полученного холодной водой. Нам снова понадобится формула Q = mcΔT.

Масса воды равна 1 кг, изменение температуры ΔT = 46 - 20 = 26 °C. Подставляя значения в формулу, получаем: Qв = 1 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 26 °C.

Расчет: Qв = 26 °C * 4186 Дж/(кг·°C) * 1 кг = 107836 Дж = 107,836 кДж

Ответ: количество теплоты, полученное холодной водой, равно 107,836 кДж.

Теперь мы можем сделать выводы по полученным результатам.

1. Количество теплоты, отданное кипятком, является отрицательным числом (-547,8 кДж). Это означает, что кипяток отдал теплоту окружающей среде при смешивании с водой. Изменение температуры кипятка было от 100 °C до 46 °C, что говорит о его охлаждении.

2. Количество теплоты, полученное холодной водой, положительное (107,836 кДж). При смешивании вода получила теплоту от кипятка и температура смеси увеличилась до 46 °C.

Таким образом, кипяток отдал тепло, а вода получила тепло в процессе смешивания, что привело к повышению температуры смеси.