ID: 00021754
Смешали две порции воды: 200 г при температуре t_1=40 °C и 800 г при t_2=80 °C. Температура получившейся смеси оказалась равной t_{\text{см}}=60 °C. Какое количество теплоты получили сосуд и окружающий воздух?
Источник: Школково #76467 · Банк ФИПИ
Горячая вода остывает и отдаёт теплоту. Часть этой теплоты забирает холодная вода, а всё «лишнее» уходит сосуду и окружающему воздуху. Значит, искомая величина — разность отданной и полученной теплоты.
1) Теплота, отданная горячей водой (m_2=0{,}8 кг): Q_1=cm_2(t_2-t_{\text{см}}).
2) Теплота, полученная холодной водой (m_1=0{,}2 кг): Q_2=cm_1(t_{\text{см}}-t_1).
3) По закону сохранения энергии сосуду и воздуху досталось Q=Q_1-Q_2. Удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг·°C).
Q_1=4200\cdot0{,}8\cdot(80-60)=67200 Дж.
Q_2=4200\cdot0{,}2\cdot(60-40)=16800 Дж.
Q=67200-16800=50400 Дж =50{,}4 кДж.
Ответ: Q=50400 Дж =50{,}4 кДж.
Q=50400 Дж (50{,}4 кДж)