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摂氏90度の温度で6 kgの水を4摂氏4 22摂氏と混合しています。最終的な混合は何ですか?

混合物の最終温度を計算する方法は次のとおりです。

概念を理解する

* 熱伝達: 温水と冷水を混ぜると、熱エネルギーが熱水から冷たい水に透過し、熱平衡(同じ温度)に達するまで移動します。

* 比熱容量: これは、摂氏1度の1グラムの水温を上昇させるために必要な熱エネルギーの量です。 水の場合、比熱容量は約4.184 j/g°Cです。

計算

1。冷たい水によって得られた熱を計算します:

*冷水の質量(M1)=4 kg

*冷水の初期温度(T1)=22°C

*最終温度(TF)=?

*水の比熱容量(C)=4.184 j/g°C

*熱を得た(Q1)=M1 * C *(TF -T1)

2。熱い水で失われた熱を計算します:

*より熱い水の質量(M2)=6 kg

*より熱い水の初期温度(T2)=90°C

*最終温度(TF)=?

*水の比熱容量(C)=4.184 j/g°C

*ヒートロス(Q2)=M2 * C *(T2 -TF)

3。エネルギー保存の原理を適用します:

*熱い水で失われる熱=冷たい水によって得られる熱

* Q1 =Q2

方程式の設定:

m1 * c *(tf -t1)=m2 * c *(t2 -tf)

TFの解決(最終温度):

1.既知の値を置き換えます。

4 kg * 4.184 j/g°C *(tf -22°C)=6 kg * 4.184 j/g°C *(90°C -TF)

2。方程式を簡素化します。

4 *(tf -22)=6 *(90 -tf)

3。拡張:

4TF -88 =540-6TF

4。同様の用語を組み合わせる:

10TF =628

5。TFを解決します:

TF =62.8°C

したがって、水混合物の最終温度は約62.8°Cです。

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