на сколько градусов понизится температура 3 л кипятка, если влить в него такое же количество холодной воды при 15. Какое количество теплоты отдает при охлаждении кипятка

Дано:

V1 = V2 = 3 литра = 0,003 м³ - объем кипятка и холодной воды;

t1 = 100° Цельсия - температура кипятка;

t2 = 15° Цельсия - температура холодной воды;

c = 4000 Дж / (кг*С) - удельная теплоемкость воды;

ro = 1000 кг/м³ - плотность воды.

Требуется определить dt (градус Цельсия) - на сколько понизится температура кипятка и Q (Джоуль) - какое количество теплоты выделится при охлаждении воды.

Найдем конечную температуру смеси:

Q1 = Q2;

m1 * c * (t1 - t) = m2 * c * (t - t2);

ro * V1 * c * (t1 - t) = ro * V2 * c * (t - t2);

t1 - t = t - t2;

t1 + t2 = t + t;

t1 + t2 = 2 * t;

t = (t1 + t2) / 2 = (100 + 15) / 2 = 115 / 2 = 57,5° Цельсия.

То есть, температура горячей воды понизится на:

dt = t1 - t = 100 - 57,5 = 42,5° Цельсия.

Тогда, количество выделившейся теплоты будет равно:

Q = c * m1 * dt = c * ro * V1 * dt = 4200 * 1000 * 0,003 * 42,5 = 535500 Джоулей.

Ответ: температура горячей воды понизится на 42,5° Цельсия, количество выделившейся теплоты будет равно 535500 Джоулей.