2020-10-12
В ванне нужно приготовить 320 л воды температурой $36^{ \circ} С$. Температура горячей воды $-78^{ \circ} С$, а холоднои $- 8^{ \circ} С$. Сколько горячей и холодной воды нужно для этого?
Решение:
При смешивании воды происходит теплообмен. Горячая вода отдает энергию:
$Q_{1} = cm_{1}(t_{1} - \theta )$,
где $m_{1}$ - масса горячей воды, $t_{1} = 78^{ \circ} С$ - температура горячей воды $\theta = 36^{ \circ} С$ - конечная температура.
Холодная вода принимает энергию:
$Q_{1} = c(m - m_{1})( \theta - t_{2} )$,
где $m$ - общая масса воды, $t_{2}$ - температура холодной воды). Запишем уравнение теплового баланса:
$Q_{1} = Q_{2}$, или $cm_{1}(t_{1} - \theta ) = c(m - m_{1} )( \theta - t_{2} )$,
отсюда
$V_{1} = \frac{m_{1} }{ \rho} = \frac{V( \theta - t_{2} )}{t_{1} - t_{2} } = 128 л, V_{2} = V - V_{1} = 192 л$.