Яку початкову температуру мала вода, щоб підвищити температуру 16 кг води до 37 градусів, доливши до неї 0,84 л води, нагрітої до температури 96?
Ответ:
Мы знаем, что масса воды составляет 16 кг и начальную температуру обозначим за Х.
Для начала, нам нужно учесть, что вода после смешения должна достичь температуры 37 градусов.
Количество теплоты, которое передается от нагретой воды к холодной воде можно выразить по формуле:
Количество теплоты = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры
Мы знаем, что масса первоначальной воды составляет 16 кг, и удельная теплоемкость воды — 4,186 Дж/градус*г. Известная нам величина — изменение температуры: 37 — Х.
Таким образом, для исходной воды количество теплоты можно выразить как:
Количество теплоты = 16 * 4,186 * (37 — Х)
Аналогично, мы можем выразить количество теплоты для долитой воды:
Количество теплоты = 0,84 * 4,186 * (96 — 37)
Теперь нам нужно понять, что количество теплоты должно быть одинаковым. То есть:
16 * 4,186 * (37 — Х) = 0,84 * 4,186 * (96 — 37)
Теперь мы можем решить эту уравнение и найти значение Х.
Сперва упростим уравнение:
16 * (37 — Х) = 0,84 * (96 — 37)
Далее, раскроем скобки:
592 — 16Х = 0,84 * 59
Упростим выражение:
592 — 16Х = 49,56
Теперь избавимся от числа на левой стороне уравнения:
-16Х = 49,56 — 592
-16Х = -542,44
И, наконец, найдем значение Х, разделив обе стороны уравнения на -16:
Х = -542,44 / -16
Х ≈ 33,9
Таким образом, начальная температура воды должна быть около 33,9 градуса Цельсия.