Домашние задания: Физика

Задача по физике

Для того, чтобы остудить чай, температура которого была 100 °С, Маша добавила в него порцию холодной воды с температурой 15 °С. После установления температурного равновесия температура воды в чашке составила 75 °С. Удельные теплоёмкости чая и воды одинаковы и равны c  =  4200 Дж/(кг · °C). Потерями теплоты можно пренебречь.
1)  Найдите отношение количества теплоты, отданной чаем, к количеству теплоты, полученному водой.
2)  Найдите отношение массы чая к массе воды.
3)  Так как чай всё ещё был слишком горячим, Маша добавила в него ещё одну точно такую же порцию холодной воды. Какой станет температура чая после установления нового теплового равновесия? Ответ дайте в виде целого числа градусов Цельсия.
Напишите полное решение этой задачи.

В данной задаче, в конце, у меня получается формула наоборот. В ответе должна получится формула: 2.4*100+2*15/2m+2.4m, а у меня наоборот, почему так?
Ati Budenov
Ati Budenov
77
Ваша формула выглядит неправильно, потому что вы, вероятно, неправильно применили формулу Q = mcΔT. В этой формуле ΔT - это изменение температуры, а не конечная температура.
Виктория Т.
Виктория Т.
25 860
Лучший ответ
Задача простая... на закон сохранения энергии....
Bahtiar Pahritdinov
Bahtiar Pahritdinov
88 921
Ati Budenov ну, скажите тогда, где я ошибся, раз такая простая
спроси у нейросетей разных, добиться правильного ответа в майл ру - невозможно практически, ну вот чо чат гпт написал
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Qч + Qв = 0 ,

где Qч - количество теплоты, отданное чаем,
Qв - количество теплоты, полученное водой.

Найдем отношение количества теплоты, отданной чаем, к количеству теплоты, полученному водой:
Qч/Qв = -Qв/Qв = -1.

Ответ: отношение количества теплоты, отданной чаем, к количеству теплоты, полученному водой, равно -1.

Найдем отношение массы чая к массе воды:
Пусть масса чая равна mч, а масса воды - mв.

Известно, что температура чая до смешения была 100 °С, а после установления температурного равновесия - 75 °С.

Используя формулу теплового равновесия, можем записать:

Qч = mч * c * Δtч,
Qв = mв * c * Δtв,

где c - удельная теплоемкость чая и воды, равная 4200 Дж/(кг · °C),
Δtч - изменение температуры чая,
Δtв - изменение температуры воды.

Из условия задачи известно, что Δtч = 100 - 75 = 25, Δtв = 75 - 15 = 60.

Таким образом, уравнение теплового равновесия принимает вид:

mч * c * Δtч + mв * c * Δtв = 0.

Подставляя известные значения, получаем:

mч * 4200 * 25 + mв * 4200 * 60 = 0.

Разделим оба члена уравнения на 4200:

mч * 25 + mв * 60 = 0.

Отсюда получаем:

mч/mв = -60/25.

Ответ: отношение массы чая к массе воды равно -60/25 или -12/5.

После добавления в чай еще одной порции холодной воды, температура чая изменится. Обозначим эту новую температуру через Т.
Используя опять уравнение теплового равновесия, можем записать:

Qч = mч * c * Δtч,
Qв = 2 * mв * c * Δtв,

где Δtч - изменение температуры чая после добавления в него второй порции воды,
Δtв - изменение температуры воды после добавления в нее второй порции воды.

Из условия задачи известно, что Δtч = T - 75, Δtв = T - 15.

Таким образом, уравнение теплового равновесия принимает вид:

mч * c * (T - 75) + 2 * mв * c * (T - 15) = 0.

Разделим оба члена уравнения на c:

mч * (T - 75) + 2 * mв * (T - 15) = 0.

mч * T - 75mч + 2mвT - 30mв = 0.

(mч + 2mв)T = 75mч + 30mв.

T = (75mч + 30mв)/(mч + 2mв).

Ответ: температура чая после добавления в него второй порции холодной воды составит
ММ
Мурка Мурка
1 112
Ati Budenov нейросеть никогда не заменит Андрея Куклина и Владимира Втюрина, всегда все доступно обьясняют, этот раздел держится на них
Вам она зачем в июле?