Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Смешали воду массой 1 кг, имеющую температуру 20 градусов по шкалеЦельсия и кипяток массой 0, 5 кг.Температура полученной смесиоказалась равной 46 градусов по шкалеЦельсия. Определите по этим даннымколичество теплоты, отданное кипяткоми количество теплоты, полученноехолодной водой.Сделайте выводы по полученнымрезультатам.Решение задачи либо печатаете либоприкрепляете фото, обязательнозапишите формулы количеств теплотыQх и Qr
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.