Смешали воду массой 2 кг при 80°C и воду массой 3 кг при 20°C. Найти температуру смеси — Задачи по физике | PhysLabo
Loading...

Температура смеси воды

Лёгкая 10 класс Молекулярная физика и термодинамика / Внутренняя энергия. Количество теплоты

Смешали воду массой $m_1 = 2$ кг при температуре $t_1 = 80°$C и воду массой $m_2 = 3$ кг при температуре $t_2 = 20°$C. Найдите температуру смеси. Теплоотдачей в окружающую среду пренебрегите.

Дано
  • $m_1 = 2$ кг, $t_1 = 80°$C
  • $m_2 = 3$ кг, $t_2 = 20°$C
  • $t = ?$
Наглядно
Подсказки
Подсказка 1 / 2
Количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному холодной.
Подсказка 2 / 2
Удельная теплоёмкость воды в уравнении теплообмена сокращается.
Решение

Горячая вода отдаёт столько же теплоты, сколько холодная получает (удельная теплоёмкость одинакова и сокращается):

$$c m_1 (t_1 - t) = c m_2 (t - t_2)$$

$$t = \frac{m_1 t_1 + m_2 t_2}{m_1 + m_2} = \frac{2 \cdot 80 + 3 \cdot 20}{2 + 3} = \frac{160 + 60}{5} = 44°\text{C}$$

Ответ

$t = 44°$C