Do idealnego kalorymetru zawierającego m1=100g wody o temperaturze t=20 stopni C wlano m2=40g wody o temperaturze t2=60 stopni C. Oblicz temperaturę końcową wody w kalorymetrze?
wynik to t=m1t1+m2t2/m1+m2=31,4 stopnie C
jak to rozwiązać pomóżcie
Kostniczka
Niech t = 20 C = t1, żeby uniknąć bałaganu.
Q = mC∆T <- wzór ogólny ∆T = (Tk - Tp), gdzie Tp to temperatura początkowa. Cw - ciepło właściwe wody
Q1 = m1*Cw(Tk - T1) Q2 = m2*Cw(Tk - T2) Q1 + Q2 = 0 ^ traktujemy to jako układ równań z trzema niewiadomymi: Q1, Q2, Tk, jednak nam potrzebna jest tylko Tk. Dodając dwa pierwsze równania stronami a następnie podstawiając trzecie pod lewą stronę otrzymanego równania mamy:
0 = m1*Cw(Tk - T1) + m2*Cw(Tk - T2) i niestety trzeba wszystko wymnożyć m1CwTk - m1CwT1 + m2CwTk - m2CwT2 = 0 teraz przenosimy wyrazy z Tk na jedną stronę a z innymi T na drugą, po czym skracamy wszędzie Cw m1CwTk + m2CwTk = m1CwT1 + m2CwT2 // :Cw m1Tk + m2Tk = m1T1 +m2T2 wyłączamy Tk przed nawias Tk(m1+m2) = m1T1 +m2T2 i dzielimy przez jego zawartość!
T1 = 20C
m1 = 100g
T2 = 60C
m2 = 40g
Tk = ? <- temperatura końcowa
Q = mC∆T <- wzór ogólny
∆T = (Tk - Tp), gdzie Tp to temperatura początkowa.
Cw - ciepło właściwe wody
Q1 = m1*Cw(Tk - T1)
Q2 = m2*Cw(Tk - T2)
Q1 + Q2 = 0
^ traktujemy to jako układ równań z trzema niewiadomymi: Q1, Q2, Tk, jednak nam potrzebna jest tylko Tk. Dodając dwa pierwsze równania stronami a następnie podstawiając trzecie pod lewą stronę otrzymanego równania mamy:
0 = m1*Cw(Tk - T1) + m2*Cw(Tk - T2)
i niestety trzeba wszystko wymnożyć
m1CwTk - m1CwT1 + m2CwTk - m2CwT2 = 0
teraz przenosimy wyrazy z Tk na jedną stronę a z innymi T na drugą, po czym skracamy wszędzie Cw
m1CwTk + m2CwTk = m1CwT1 + m2CwT2 // :Cw
m1Tk + m2Tk = m1T1 +m2T2
wyłączamy Tk przed nawias
Tk(m1+m2) = m1T1 +m2T2
i dzielimy przez jego zawartość!
Tk = m1T1 +m2T2 / m1+m2
:)