Чтобы охладить 2 кг воды, взятой при 80 °С, на 20 градусов, в нее добавляют холодную воду температурой 10 °С. Какое количество холодной воды требуется добавить?
Решение
Шаг 1:
Обозначим через t конечную температуру системы, а t1 и t2 — начальные температуры горячей и холодной воды соответственно. Горячая вода при охлаждении будет отдавать тепло, а холодная — нагреваться. Количество теплоты в этих процессах связано с температурой формулой:
Q = cmΔt,
где c = 4200 Дж/(град∙кг) — удельная теплоемкость воды, m — ее масса.
Шаг 2:
Так как теплота из системы никуда не уходит, то имеем уравнение теплового баланса:
