Для приготовления ванны смешали 80л холодной воды при температуре 10°с с 120л горячей воды при температуре 60 с. в результате теплообмена установилась температура 35°c. определить количество теплоты,отданное горячей водой,и количество теплоты полученное холодной водой​

R1 = R2 = 10 Ом.

U = 220 В.

m1 = 1 кг.

m2 = 300 г = 0,3 кг.

T = 37 с.

t2 = 100 °С.

С1 = 4200 Дж/кг *°С.

С2 = 900 Дж/кг *°С.

t1 - ?

При параллельном соединение спиралей общее их сопротивление R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).

R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.

Согласно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.

Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1  до температуры кипения t2.

Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.

t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).  

t1 = (4200 Дж/кг *°С *1 кг *100 °С+ 900 Дж/кг *°С *0,3 кг *100 °С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *°С *1 кг + 900 Дж/кг *°С *0,3 кг) = 19,8 °С.

ответ: начальная температура воды составляла t1 = 19,8 °С.

Объяснение:

Дано:                              СИ

m=10 г                         0,010 кг

v = 347 м/с

M=2 кг

V - ?

Ek - ?

1)

Находим импульс пули:

p₁ = m·v                                  (1)

2)

Находим импульс системы после того, как пуля застряла в песке:

p₂ = (m+M)·V                          (2)

3)

По закону сохранения импульса приравняем (2) и (1)

Получаем:

(m+M)·V = m·v   

V =  m·v / (m+M)

4)

Подставляя данные, получаем:

V =  m·v / (m+M) = 0,010*347 / (0,010+2) ≈ 1,73 м/с

5)

Кинетическая энергия:

Ek = (M+m)*V²/2 = (2+0,010)*1,73² /2  ≈ 3 Дж