Question

1. В стеклянном стакане массой 200 г имеется 50 г воды при температуре 80С. Какую массу воды из водопроводного крана с температурой 10С надо долить в стакан, чтобы получить смесь с температурой 70С? Удельная теплоемкость стекла равна 840 Дж/кгС.

Answer 1

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии тепловых процессов.

Сначала найдем количество тепла, которое передастся от стекла к воде при смешивании. Это количество тепла можно найти по формуле Q = mcΔT, где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Поскольку у стекла и воды изменение температуры будет одинаковым, можно записать, что Qстекла + Qводы = 0 (так как тепло, потерянное стеклом, будет равно теплу, полученному водой).

Cтекла = mcΔTстекла
Cводы = mcΔTводы

Так как удельная теплоемкость стекла уже дана, а для воды она равна 4186 Дж/кгС, мы можем записать уравнение:
(200 г) x (840 Дж/кгС) x (70С - T) + (50 г) x (4186 Дж/кгС) x (70С - T) = 0

Теперь решим это уравнение:
(200 г) x (840 Дж/кгС) x (70С - T) = -(50 г) x (4186 Дж/кгС) x (70С - T)
16800000 ДжС - 1680T ДжС = -1837000 ДжС + 50T x 4186 ДжС
1680T ДжС +50T x 4186 ДжС = 18370000 ДжС
21380T ДжС = 18370000 ДжС
T = 858,78 С

Ответ: Для получения смеси с температурой 70С, необходимо долить в стакан 858,78 г воды.