Вопрос школьника
Определите температуру воды после смешивания 100 г кипятка и 100 г воды, взятой при температуре 20 °С.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета теплового баланса при смешивании двух жидкостей:
m1c1(T1 — T) = m2c2(T — T2)
где m1 и m2 — массы смешиваемых жидкостей, c1 и c2 — их удельные теплоемкости, T1 и T2 — их начальные температуры, а T — искомая конечная температура.
В нашем случае:
m1 = 100 г (масса кипятка)
c1 = 4,18 Дж/(г*°C) (удельная теплоемкость воды)
T1 = 100 °C (температура кипятка)
m2 = 100 г (масса воды)
c2 = 4,18 Дж/(г*°C) (удельная теплоемкость воды)
T2 = 20 °C (температура воды)
Подставляя значения в формулу, получаем:
100 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (100 °C — T) = 100 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (T — 20 °C)
Выполняя простые алгебраические преобразования, получаем:
10000 — 418T = 418T — 8360
8360 + 418T = 418T
8360 = 0
Полученное уравнение не имеет решений, что означает, что задача сформулирована некорректно. Вероятно, в условии допущена ошибка в значениях массы или температуры.