Nierówne porcje wody w idealnym kubku
Dane modelowe: 0,10 kg wody o 40°C i 0,30 kg o 20°C. Ta sama substancja, brak strat i pomijalna pojemność kubka. Oblicz temperaturę końcową.
Dalsze części: b) Oblicz energię oddaną przez cieplejszą wodę przy c=4200 J/(kg·K). c) Jaki wynik dałyby równe masy obu porcji?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Zapisz równość energii. Dla tej samej substancji c skraca się w równaniu temperatury.
Rozwiązanie
Równowaga bez strat
0,10 c(40−T)=0,30 c(T−20). Po skróceniu c:4−0,10 T=0,30 T−6, więc T=25°C. Odpowiedź: 25°C. Wynik jest bliższy temperaturze większej, chłodniejszej porcji.
Kontrola energii
Cieplejsza woda odda 0,10·4200·15=6300 J. Chłodniejsza pobierze 0,30·4200·5=6300 J. Zgodność obu stron sprawdza wynik i znaki różnic temperatur.
Zmiana mas
Dla równych mas temperatura byłaby 30°C. Zwykła średnia arytmetyczna działa w tym szczególnym przypadku, a nie dla dowolnych ilości wody. W rzeczywistym doświadczeniu naczynie, termometr i wymiana z otoczeniem mogą zmienić bilans; obliczony wynik dotyczy warunków pominięcia tych wpływów podanych w zadaniu.
Powiązana teoria
Pracownia: bilans cieplny i pomiar ciepła właściwego
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto