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。