Εάν 50 γραμμάρια ουσίας με θερμοκρασία 20c και η ειδική θερμότητα 2 αναμειγνύεται 200 ​​νερό που έχει 40C τι θα είναι ισορροπία το μείγμα;

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε τη θερμοκρασία ισορροπίας του μείγματος:

1. Κατανοήστε τις έννοιες

* Ειδική θερμότητα: Η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου (ή 1 Kelvin).

* Μεταφορά θερμότητας: Η θερμική ενέργεια ρέει από ένα θερμότερο αντικείμενο σε ένα ψυχρότερο αντικείμενο μέχρι να φτάσουν στη θερμική ισορροπία (η ίδια θερμοκρασία).

2. Τύποι

* Μεταφορά θερμότητας: Q =m * c * Δt

* Q =θερμική ενέργεια (σε joules)

* m =μάζα (σε γραμμάρια)

* C =Ειδική θερμική χωρητικότητα (σε J/G ° C)

* Δt =Αλλαγή της θερμοκρασίας (° C)

3. Ρυθμίστε τις εξισώσεις

* ουσία: Αφήστε τη θερμοκρασία ισορροπίας να είναι Τ.

* Q_substance =50 g * 2 j/g ° C * (t - 20 ° C)

* νερό:

* Q_water =200 g * 4.18 j/g ° C * (t - 40 ° C)

* Σημείωση:Η ειδική θερμότητα του νερού είναι περίπου 4,18 J/G ° C.

4. Διατήρηση ενέργειας

Η θερμότητα που χάθηκε από το νερό πρέπει να ισούται με τη θερμότητα που αποκτάται από την ουσία:

* Q_substance =- q_water

5. Επίλυση για t (θερμοκρασία ισορροπίας)

* 50 g * 2 J/G ° C * (t - 20 ° C) =- (200 g * 4.18 j/g ° C * (t - 40 ° C))

* 100T - 2000 =-836T + 33440

* 936T =35440

* T ≈ 37,8 ° C

Επομένως, η θερμοκρασία ισορροπίας του μείγματος θα είναι περίπου 37,8 ° C