Когда Q передали первой жидкости,она нагрелась на 40 градусов.Когда тоже Q передали другой жидкости она нагрелась на 60 градусов.На сколько увеличиться температура смеси в которй 40% первой жидкости и 60% второй при той же Q?
Для решения этой задачи нужно воспользоваться законом сохранения теплоты. Предположим, что начальная температура смеси равна Т, а после смешивания температура увеличится на ΔТ.
Пусть Q1 и Q2 - количество теплоты, переданное первой и второй жидкостями соответственно.
Тогда справедливо уравнение:
Q1 = C1 m1 ΔТ1
Q2 = C2 m2 ΔТ2
где C1 и C2 - теплоемкости первой и второй жидкостей, m1 и m2 - их массы, ΔТ1 и ΔТ2 - изменение температуры после нагревания.
Так как Q1 = Q2, то C1 m1 ΔТ1 = C2 m2 ΔТ2.
Далее, учитывая, что первая жидкость составляет 40% смеси, а вторая - 60%, имеем:
m1 = 0.4M, m2 = 0.6M,
где M - общая масса смеси.
Таким образом, С1 0.4M 40 = С2 0.6M 60,
или
0.16 C1 M = 0.36 C2 М.
Отсюда находим отношение теплоемкостей C2/C1 = 0.16/0.36 = 4/9.
То есть, теплоемкость второй жидкости в 9/4 раза больше теплоемкости первой.
Для решения этой задачи нужно воспользоваться законом сохранения теплоты. Предположим, что начальная температура смеси равна Т, а после смешивания температура увеличится на ΔТ.
Пусть Q1 и Q2 - количество теплоты, переданное первой и второй жидкостями соответственно.
Тогда справедливо уравнение:
Q1 = C1 m1 ΔТ1
Q2 = C2 m2 ΔТ2
где C1 и C2 - теплоемкости первой и второй жидкостей, m1 и m2 - их массы, ΔТ1 и ΔТ2 - изменение температуры после нагревания.
Так как Q1 = Q2, то C1 m1 ΔТ1 = C2 m2 ΔТ2.
Далее, учитывая, что первая жидкость составляет 40% смеси, а вторая - 60%, имеем:
m1 = 0.4M, m2 = 0.6M,
где M - общая масса смеси.
Таким образом, С1 0.4M 40 = С2 0.6M 60,
или
0.16 C1 M = 0.36 C2 М.
Отсюда находим отношение теплоемкостей C2/C1 = 0.16/0.36 = 4/9.
То есть, теплоемкость второй жидкости в 9/4 раза больше теплоемкости первой.
После смешивания общая теплоемкость смеси равна:
С = m1 C1 + m2 C2 = 0.4 C1 + 0.6 C2 = 0.4 C1 + 0.6 9/4 C1 = 2.5 C1.
Теперь можно выразить изменение температуры ΔТ:
Q = C M ΔТ,
где С - новая теплоемкость смеси.
Так как Q = Q1 = Q2, имеем:
C1 0.4M 40 = С M ΔТ,
откуда ΔТ = C1 0.4 40 / С = 16.
Итак, температура смеси увеличится на 16 градусов.