Физика. 8 класс. Тема - Изменение агрегатного состояния вещества

1.

Данные задачи: m1 (масса горячей воды) = 60 кг; t1 (температура горячей воды до смешивания) = 90 ºС; m2 (масса прохладной воды) = 150 кг; t3 (температура прохладной воды) = 23 ºС; t (равновесная температура) = 40 ºС.

2.

Нам известен объем воды, поэтому мы можем выразить массу воды.

Q1=Q2

Q1=cm1(t-t1)

Q2=cm2(t2-t)

cm1(t-t1)=cm2(t2-t)

m1:m2=(t2-t):(t-t1)=(100-40):(40-20)=3:1

m1+m2=300

Решив систему, получим m1=75, m2=225

Постоянные: Cв (теплоемкость воды) = 4200 Дж/(кг*К).

Потери теплоты при смешивании: Q = Q1 - Q2 = Cв * m1 * (t1 - t) - Cв * m * (t - t2).

Вычисление: Q = 4200 * 60 * (90 - 40) - 4200 * 150 * (40 - 23) = 1,89 * 106 Дж (1,89 МДж).

ответ: В окружающую среду отдано 1,89 МДж теплоты.

c1=4,2 кДж/(кг*К), λ=330000 Дж/кг, V1=3,7 л=3,7*10*-3 м³, t1= 18°С, m2=0,5 кг, t2= 0°С. t= 8°С. m-? 
Вода в сосуде отдает количество теплоты Q1=c1ρV1(t1-t).
Лед, содержащийся в мокром снеге получит количество теплоты для плавления Q2=λ(m2-m) и нагревания получившейся воды от t2= 0°С до t= 8°С Q3=c1(m2-m)(t-t2).
Вода, содержащаяся в мокром снеге получает количество теплоты для нагревания от  t2= 0°С до t= 8°С Q4=c1m(t-t2).
Уравнение теплового баланса  Q1=Q2+Q3+Q4.
c1ρV1(t1-t)=λ(m2-m)+c1(m2-m)(t-t2)+c1m(t-t2).
c1ρV1(t1-t)=λm2-λm+c1m2(t-t2)-c1m(t-t2)+c1m(t-t2).
c1ρV1(t1-t)=λm2-λm+c1m2(t-t2).
λm=λm2+c1m2(t-t2)-c1ρV1(t1-t).
m=(λm2+c1m2(t-t2)-c1ρV1(t1-t))/λ.
m=(330000*0,5+4200*0,5*8-4200*3,7*10)/330000 = (165000+16800-155400)/330000 = 0,08 кг= 80 г.