Global EE

Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00018609

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00018609

В калориметре смешивают две жидкости. Объём первой жидкости в полтора раза меньше объёма второй; плотность второй жидкости в 1,25 раза меньше плотности первой; удельная теплоёмкость второй жидкости составляет $\tfrac{2}{3}$ удельной теплоёмкости первой, а температура первой жидкости, равная $25\ ^\circ$C, в 2,8 раза меньше, чем температура второй. Определите установившуюся температуру смеси. Потерями теплоты можно пренебречь.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Тепло не уходит наружу: сколько горячая жидкость отдала, столько холодная получила. Это уравнение теплового баланса. Все данные — в «разах», поэтому удобно выразить массы и теплоёмкости через величины первой жидкости.

Выражаем массы и теплоёмкости

Пусть $V_1 = V$, тогда $V_2 = 1{,}5V$; $\rho_2 = \rho_1/1{,}25$. Массы: $m_1 = \rho_1 V$, $m_2 = \dfrac{\rho_1}{1{,}25}\cdot1{,}5V = 1{,}2\rho_1 V$. Тепловые «веса»: $m_1c_1 = \rho_1 V c_1$; $m_2c_2 = 1{,}2\rho_1 V\cdot\tfrac{2}{3}c_1 = 0{,}8\rho_1 V c_1$.

Тепловой баланс

Температуры: $t_1 = 25$, $t_2 = 2{,}8\cdot25 = 70\ ^\circ$C. Установившаяся: $\theta = \dfrac{m_1c_1 t_1 + m_2c_2 t_2}{m_1c_1 + m_2c_2} = \dfrac{1\cdot25 + 0{,}8\cdot70}{1 + 0{,}8} = \dfrac{81}{1{,}8} = 45\ ^\circ$C.

Ответ: 45 °C

Ответ

45 °C

Другие задания по теме «Термодинамика + Электричество» (8)