9 На графике показана зависимость массы от объёма для двух смешивающихся жидкостей «1»
и «2». В сосуд налили жидкость «1», объём которой составлял 0,4 объёма сосуда, затем
добавили жидкость «2», объём которой был равен 0,6 объёма сосуда.
1) Определите плотность жидкости «1».
2) Найдите плотность смеси, если известно, что её объём равен сумме объёмов компонентов.

Дано:

m₁ = 10 кг - масса воды в кастрюле

с₁ = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды

m₂ = 1.2 кг - масса стальной кастрюли

с₂ = 500 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость стали

t₁ = 40°C - начальная температура кастрюли с водой

t₂ = 90°C - конечная температура кастрюли с водой

Определить:

Q - количество теплоты, необходимое для нагрева кастрюли с водой

А) Количество теплоты, требуемое для нагрева воды

Q₁ = c₁ · m₁  · (t₂ - t₁)

Q₁ = 4200 · 10  · (90 - 40)

Q₁ = 2 100 000 (Дж)

В) Количество теплоты, требуемое для нагрева кастрюли

Q₂ = c₂ · m₂  · (t₂ - t₁)

Q₂ = 500 · 1,2  · (90 - 40)

Q₂ = 30 000 (Дж)

С) Количество теплоты. необходимое для нагрева кастрюли с водой

Q = Q₁ + Q₂

Q = 2 100 000 + 30 000 = 2 130 000 (Дж) = 2130 кДж

2130 кДж требуется для нагрева кастрюли с водой

Скорость, с которой энергия передается в виде тепла между двумя телами, зависит от разницы температур (и, следовательно, градиента температуры ) между двумя телами и свойств проводящей границы раздела, через которую передается тепло. Тепло самопроизвольно перетекает от более горячего тела к более холодному. Например, тепло передается от конфорки электрической плиты ко дну кастрюли, контактируя с ней. В отсутствие противоположного внешнего источника движущей энергии внутри тела или между телами разница температур со временем уменьшается, и достигается тепловое равновесие , температура становится более однородной.