Задание №5065.
Решение расчетных задач. ОГЭ по физике

Смешали две порции воды: 200 г при температуре t₁ = 40 °С и 800 г при t₂ = 80 °С. Температура получившейся смеси оказалась равной t_общ. = 60 °С. Какое количество теплоты получили сосуд и окружающий воздух?

Пояснение:
Дано:
m₁ = 0,2 кг
t₁ = 40 °С
m₂ = 0,8 кг
t₂ = 80 °С
t_общ = 60 °С
c_воды = 4200 Дж/(кг · °С)

Найти:
Q — ?

Решение:
Обозначим количество теплоты, полученное сосудом и окружающим воздухом как Q; количество теплоты, выделенное порцией воды температурой t₂ = 80 °С как Q₂; количество теплоты, полученное порцией воды температурой t₁ = 40 °С при смешивании как Q₁. Тогда получим:

Q = Q₂ – Q₁.
Полученное телом при нагревании количество теплоты определяется по формуле:
$$ Q = cm(t_2 - t_1), $$ где c — удельная теплоемкость вещества, m — масса тела, t₂ и t₁ — конечная и начальная температуры тела.

Если тело охлаждается, то его конечная температура t₂ будет меньше начальной температуры t₁. В этом случае тело отдает количество теплоты
$$ Q = cm(t_1 - t_2). $$ Тогда получим:

Q₁ = 4200 Дж/(кг · °С) · 0,2 кг · (60 °С – 40 °С) = 16 800 Дж.
Q₂ = 4200 Дж/(кг · °С) · 0,8 кг · (80 °С – 60 °С) = 67 200 Дж.
Следовательно,

Q = 67 200 Дж – 16 800 Дж = 50 400 Дж = 50,4 кДж.
Ответ: 50,4 кДж.

Источник: ФИПИ. Открытый банк тестовых заданий
Сообщить об ошибке

Тест с похожими заданиями