Rozwiązane

W termosie znajdowało się 300 g wody o temperaturze 10 C. Do tej wody dolano o,2 kg wody o temperaturze 100 C. Termos zamknięto i przez potrząsanie wymieszano wodę . Jaka była temperatura końcowa wody w termosie? Zastosuj równanie bilansu cieplnego.



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Dane:

[tex]m_1=300g=0,3kg[/tex]

[tex]T_1=10C[/tex]

[tex]m_2=0,2kg[/tex]

[tex]T_2=100C[/tex]

[tex]Cw_{H2O}= 4200\frac{J}{kg*K}[/tex]

Układamy równanie bilansu i zastanawiamy się co oddaje ciepło a co przyjmuje:

[tex]Q_{pobrane} = Q_{oddane}[/tex]

Wzór na [tex]Q=C_w*zmianaT*m[/tex]

Ciepło pobiera zimna woda:

[tex]Q_{pobrane}=Cw_{H20}* (T_k-T_1)*m_1[/tex]

Ciepło oddaje gorąca woda:

[tex]Q_{oddane}=Cw_{H20}* (T_2-T_k)*m_2[/tex]

Wracamy do bilansu:

[tex]Q_{pobrane} = Q_{oddane}[/tex]

[tex]Cw_{H20}* (T_k-T_1)*m_1=Cw_{H20}* (T_2-T_k)*m_2[/tex]

Ciepło właściwe od razu się skraca:

[tex]Cw_{H20}* (T_k-T_1)*m_1=Cw_{H20}* (T_2-T_k)*m_2 | :Cw_{H20}[/tex]

[tex](T_k-T_1)*m_1= (T_2-T_k)*m_2[/tex]

[tex]T_k*m_1 - T_1*m_1 = T_2*m_2 - T_k*m_2[/tex]

Przenosimy niewiadome [tex]T_k[/tex] na jedną stronę, a wiadome na drugą.

[tex]T_k*m_1 +T_k*m_2 = T_2*m_2 +T_1*m_1[/tex]

[tex]T_k*(m_1+m_2) = T_2*m_2 +T_1*m_1 | : (m_1+m_2)[/tex]

[tex]T_k= \frac{T_2*m_2 +T_1*m_1}{m_1+m_2}[/tex]

Podstawiamy:

[tex]T_k= \frac{100*0,2 +10*0,3}{0,3+0,2}=\frac{23}{0,5}= 46C[/tex]

Wyjaśnienie:

Wiem, że wydaje się to skomplikowane, ale to przez te przekształcanie. Poradzisz sobie ;) W razie pytań pisz kom ;)                    

Mam nadzieję, że jest dobrze i pomogłem :)                    

Pozdrowionka i powodzonka :D