Часть 2. Расчётные задачи. Задача 1. В калориметр налили 300 г холодной воды при температуре 20 °C и добавили 200 г горячей воды при температуре 90 °C. Найдите температуру смеси, пренебрегая теплоёмкостью калориметра и потерями тепла. Удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг·°C). Задача 2. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 4 кг воды от 25 °C до 85 °C? Удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг·°C).

Задача 1

Массы воды: 0,300 кг и 0,200 кг. При отсутствии потерь теплота, отданная горячей водой, равна теплоте, полученной холодной:

\(c m_1 (t - 20) = c m_2 (90 - t)\).

Удельная теплоёмкость одинакова, поэтому сокращаем \(c\):

\(0.3(t - 20) = 0.2(90 - t)\).

\(0.3t - 6 = 18 - 0.2t\), откуда \(0.5t = 24\) и \(t = 48\ ^\circ\mathrm{C}\).

Задача 2

Дано: \(m=4\) кг, \(c=4200\) Дж/(кг·°C), \(t_1=25\) °C, \(t_2=85\) °C.

Изменение температуры: \(\Delta t = 85 - 25 = 60\) °C.

Используем формулу \(Q=cm\Delta t\):

\(Q=4200\cdot4\cdot60=1\,008\,000\) Дж = 1008 кДж.

Ответ: 1) 48 °C; 2) 1 008 000 Дж (1008 кДж).