Сперва мы обратим внимание на то, что вода находится в калориметре(!), т.е., в теплоизолированной среде, а это значит, что теплообмена с окружающей средой не происходит, более нагретая жидкость отдает свое тепло менее нагретой жидкости.
Составим уравнение теплового баланса:
Q1 + Q2 = 0
Теперь запишем эту формулу более подробно:
cm1(Θ - t1) + cm2(Θ - t2) = 0
Буквой t обозначены температуры, m - массы; c - удельная теплоемкость воды. Θ("тетта" - греч.) - это температура, которая установилась после теплообмена между жидкостями.
Задача с точки зрения физики решена.
Пошла одна алгебра.
Решим линейное уравнение: для этого мы cm1(Θ-t1) перенесем вправо с изменением знака на противоположный.
Получим:
cm2(Θ - t2) = -cm1(Θ-t1)
Из этого уравнения выразим m2:
m2 = -cm1(Θ-t1)/c(Θ-t2)
c в числителе и знаменателе можно сократить.
Останется:
m2 = -m1*(Θ-t1)/(Θ-t2)
Ну и займемся подстановкой данных:
m2 = -0,6 кг(40-20)градусов/(40-100)градусов
Градусы Цельсия сокращаются, ответ получим в килограммах.
В числителе будет -0,6 * 20
В знаменателе - -60
Получим: -12/-60 = 0,2 кг = 200 г (минус на минус дает плюс)
Следовательно, верно утверждение a, масса горячей воды действительно меньше 250 г.
Ну а так как нам надо выбрать одно утверждение, то все остальные утверждения(b, c, d) неверны.
Задачу можно несколько перефразировать - три куска стержня из одного материала но разной массы, имеющие различные начальные температуры привели в соприкосновение, какая температура установится после наступления теплового равновесия?
Обозначим удельную теплоемкость материала стержня за c. Массы кусков будут пропорциональны их длинам, так как стержень однороден и имеет постоянную площадь поперечного сечения (из графика):
Уравнение теплового баланса будет иметь вид (учтем, что Q>0 если кусок нагревается и Q<0 если остывает):
Объяснение:
Сперва мы обратим внимание на то, что вода находится в калориметре(!), т.е., в теплоизолированной среде, а это значит, что теплообмена с окружающей средой не происходит, более нагретая жидкость отдает свое тепло менее нагретой жидкости.
Составим уравнение теплового баланса:
Q1 + Q2 = 0
Теперь запишем эту формулу более подробно:
cm1(Θ - t1) + cm2(Θ - t2) = 0
Буквой t обозначены температуры, m - массы; c - удельная теплоемкость воды. Θ("тетта" - греч.) - это температура, которая установилась после теплообмена между жидкостями.
Задача с точки зрения физики решена.
Пошла одна алгебра.
Решим линейное уравнение: для этого мы cm1(Θ-t1) перенесем вправо с изменением знака на противоположный.
Получим:
cm2(Θ - t2) = -cm1(Θ-t1)
Из этого уравнения выразим m2:
m2 = -cm1(Θ-t1)/c(Θ-t2)
c в числителе и знаменателе можно сократить.
Останется:
m2 = -m1*(Θ-t1)/(Θ-t2)
Ну и займемся подстановкой данных:
m2 = -0,6 кг(40-20)градусов/(40-100)градусов
Градусы Цельсия сокращаются, ответ получим в килограммах.
В числителе будет -0,6 * 20
В знаменателе - -60
Получим: -12/-60 = 0,2 кг = 200 г (минус на минус дает плюс)
Следовательно, верно утверждение a, масса горячей воды действительно меньше 250 г.
Ну а так как нам надо выбрать одно утверждение, то все остальные утверждения(b, c, d) неверны.
Задача решена.
Дано:
L=150 см;
_________
Найти: t
Задачу можно несколько перефразировать - три куска стержня из одного материала но разной массы, имеющие различные начальные температуры привели в соприкосновение, какая температура установится после наступления теплового равновесия?
Обозначим удельную теплоемкость материала стержня за c. Массы кусков будут пропорциональны их длинам, так как стержень однороден и имеет постоянную площадь поперечного сечения (из графика):
Уравнение теплового баланса будет иметь вид (учтем, что Q>0 если кусок нагревается и Q<0 если остывает):
Найдем установившуюся температуру стержня t:
ответ: 5 °С.