Домашние задания: Физика

Помогите, пожалуйста с заданием по физике.

Температура воды в одном из горячих озёр Камчатки равна 48 °С. Сколько литров этой воды нужно взять, чтобы, добавив в неё 15 кг воды из-под крана с температурой 16 °C, получить воду, пригодную для купания ребёнка при 36 °C?
Для решения задачи нужно использовать формулу теплового баланса:

m1 * c1 * (T1 - T) = m2 * c2 * (T - T2)

где m1 и T1 - масса и температура исходной воды, c1 - удельная теплоемкость воды, m2 и T2 - масса и температура добавляемой воды, c2 - удельная теплоемкость воды из-под крана, T - искомая температура смеси.

Первым шагом найдем массу исходной воды. Пусть ее объем равен V литров. Тогда ее масса будет равна:

m1 = V * ρ1

где ρ1 - плотность воды при 48 °С, которую можно найти в таблицах: около 0,988 г/мл.

m1 = V * 0,988 кг/л

Вторым шагом найдем массу добавляемой воды. Она равна 15 кг.

Третьим шагом найдем искомую температуру смеси. Она равна 36 °C.

Подставляем все известные данные в формулу и находим неизвестный объем V:

V = m2 * c2 * (T - T2) / (c1 * (T1 - T) - m2 * c2)

V = 15 кг * 4,18 Дж/(г*°C) * (36 °C - 16 °C) / (4,18 Дж/(г*°C) * (48 °C - 36 °C) - 15 кг * 4,18 Дж/(г*°C))

V = 25,7 л

Ответ: нужно взять 25,7 л воды при 48 °С и добавить к ним 15 кг воды при 16 °C, чтобы получить воду при температуре 36 °C, пригодную для купания ребенка.
Виктор Гуменюк
Виктор Гуменюк
315
Лучший ответ
Люба Осмоловская Зачем так сложно?
(48-36)*x = (36-16)*15
x = (36-16)*15/(48-36) = 25 л
____________________
2023-09-01_14:15:05
Наталья Ким
Наталья Ким
51 025
m * 48°C + 15kg * 16°C = (m + 15kg) * 36°C

m * 48°C - m * 36°C = 15kg * 36°C - 15kg * 16°C

m * (48°C - 36°C) = 15kg * (36°C - 16°C)

m = 15kg * 20°C / 12°C = 25kg

Так как плотность воды равна 1 кг/л, значит 25 кг воды будет соответствовать 25 литрам воды.