Масса холодной воды, 100г Температура холодной воды 20

Масса горячей воды, 140

Температура горячей воды, 80

Температура смеси, 55

Вычислите количество теплоты, которое

получила холодная вода.

2. Вычислите количество теплоты, которое отдала горячая вода. 3. Сравните эти количества теплоты.

4. Объясните, почему они равны или не равны.​

на протяжении всей операции не меняет свой объем.

Выразим V из закона Менделеева-Клапейрона: 

P V = m R T / M => V = m R T / P M.

А теперь приравняем V1 к V2. И дабы не писать лишнего, сразу посмотрим, что у нас сократится: M, R, m (но сначала я напишу с m для ясности). Получаем:

m T1 / P1 = 0,4 m T2 / P2.

У тебя сейчас, наверное, возник вопрос: почему во второй части уравнения перед m стоит 0,4?

- Потому что исходя из условия задачи мы можем сделать вывод, что m2 = 0,4 m1 (в уравнении m1 заменена на просто m для краткости). 

Теперь сокращаем массы, выводим P2:

P2 = 0,4 T2 P1 / T1 = 4*10^-1 * 273 * 2*10^5 / 3*10^2 = 72,8*10^3 Па

m = 350 г

Объяснение:

Количество теплоты, которое необходимо для нагрева воды:

Q=C*m*(tк-tн), где

Q - количество теплоты, Дж

C - удельная теплоемкость воды, С=4200 Дж/(кг*град С)

m - масса воды, кг

(tк - tн) - разница темпертур конечной и начальной, град С

Количество тепла, подводимое от нагревателя:

Qн=U*I*η*τ где

Qн - количество тепла, подводимого от нагревателя, Дж

U - напряжение питания нагревателя, В

I - ток нагрузки нагревателя, А

η - КПД нагревтеля

τ - время работы нагревателя, с

Количество тепла электронагревателя полностью затрачивается на нагрев воды:

U*I*η*τ = C*m*(tк-tн);

m=U*I*η*τ/(C*(tк-tн));

переведем необходимые величины в систему СИ:

τ = 2 мин =60 с * 2 = 120 с;

η = 81% = 81/100=0.81

m=220*6*0.81*120/(4200(100-12))=128304/369600≅0.35 (кг)