Определите, сколько литров воды при 100 °С нужно добавить к 4 л воды при 25 °С, чтобы получить воду температурой 50 °С. Теплообменом

Определите, сколько литров воды при 100 °С нужно добавить к 4 л воды при 25 °С, чтобы получить воду температурой 50 °С. Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Для решения задачи используем закон сохранения энергии, а именно принцип теплового баланса. Обозначим количество литров воды при 100 °C как V.

1. Данные:
— Объем воды при 25 °C: V1 = 4 л
— Температура воды при 25 °C: T1 = 25 °C
— Температура воды при 100 °C: T2 = 100 °C
— Конечная температура смеси: Tf = 50 °C

2. Уравнение теплового баланса:
Тепло, полученное холодной водой, равно теплу, отданному горячей водой:

m1 * c * (Tf — T1) + m2 * c * (Tf — T2) = 0

Здесь:
— m1 = 4 л (масса холодной воды)
— m2 = V (масса горячей воды)
— c — удельная теплоёмкость воды (можно отменить, так как она одинакова для обеих масс)

Упрощаем уравнение:

4 * (50 — 25) + V * (50 — 100) = 0

Подставим значения:

4 * 25 + V * (-50) = 0

100 + (-50V) = 0

100 = 50V

V = 100 / 50 = 2 л

Таким образом, нужно добавить 2 литра воды при 100 °C, чтобы получить смесь с температурой 50 °C.