Дано:
- объем воды V1 = 100 л = 0.1 м³
- температура воды T1 = 20 ºC
- температура смеси Tсмеш = 50 ºC
- температура кипятка T2 = 100 ºC
- удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/(кг × К)
Найти:
Массу кипятка m2.
Решение:
1. Найдем массу воды, используя плотность воды (ρ ≈ 1000 кг/м³):
m1 = ρ * V1
m1 = 1000 кг/м³ * 0.1 м³
m1 = 100 кг
2. Применим закон сохранения энергии. Тепло, переданное кипятком, равно теплу, полученному водой:
m2 * c * (T2 - Tсмеш) = m1 * c * (Tсмеш - T1)
3. Подставим известные значения:
m2 * 4200 * (100 - 50) = 100 * 4200 * (50 - 20)
4. Упростим уравнение:
m2 * 4200 * 50 = 100 * 4200 * 30
m2 * 50 = 100 * 30
m2 = (100 * 30) / 50
m2 = 60 кг
Ответ:
Масса кипятка составляет 60 кг.