Question

У чашці знаходиться 300 г чаю при температурі 80 °С. Скільки води при температурі 15 °C потрібно долити, щоб охолодити чай до температури 60 °С? Теплоємністю чашки знехтувати, питому теплоємність чаю вважайте рiвною питомій теплоємності води.​

Answer 1

Відповідь:

Для розв'язання цієї задачі можна використовувати закон збереження енергії, який говорить, що тепло, втрачене одним об'єктом, повинно бути здобуто іншим об'єктом:

Q1 = Q2

Де:

Q1 - тепло, втрачене гарячим чаєм при охолодженні до 60°C

Q2 - тепло, здобуте додаванням холодної води

Для обчислення тепла втраченого гарячим чаєм використовуємо формулу:

Q1 = m1 * c * ΔT1

Де:

m1 - маса чаю (300 г)

c - питома теплоємність чаю (в даному випадку, води) - це приблизно 4.18 Дж/(г°C)

ΔT1 - зміна температури чаю (різниця між початковою і кінцевою температурою) = 80°C - 60°C = 20°C

Тепер ми можемо обчислити Q1:

Q1 = 300 г * 4.18 Дж/(г°C) * 20°C = 2512 Дж

Тепло, здобуте додаванням холодної води, можна обчислити так:

Q2 = m2 * c * ΔT2

Де:

m2 - маса води, яку потрібно долити (в грамах)

ΔT2 - зміна температури води (різниця між кінцевою температурою чаю і температурою води) = 60°C - 15°C = 45°C

Тепер ми можемо обчислити масу води (m2):

2512 Дж = m2 * 4.18 Дж/(г°C) * 45°C

Підставимо значення і розв'яжемо рівняння:

m2 = 2512 Дж / (4.18 Дж/(г°C) * 45°C)

m2 ≈ 14.47 г

Отже, потрібно долити приблизно 14.47 г води при температурі 15°C, щоб охолодити чай до температури 60°C.

Пояснення: