ola 528 wyśw. 13-04-2021 13:58

Zadanie z poniedziałkowych zadań powtórzeniowych


Przesyłam treść zadania, o którym rozmawialiśmy na poniedziałkowych zajęciach. Niestety zadanie znajdowało się na dwóch stronach stąd taki format. A pytanie było jeżeli kalorymetr ma temp. 20 stopni i mieszamy w nim ciecze o temp. 30 i 40 stopni to skąd mamy wiedzieć czy ciecz nie mająca skrajnej temperatury (30 stopni) swoje ciepło oddaje czy pobiera?

fizyka termodynamika bilans Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
Zaloguj się lub zarejestruj, by móc dodawać komentarze.
s.gugula 13-04-2021 16:13

Przed sekundą to przeliczyłem i w istocie, tak jak wspominałem na zajęciach, nie musimy wiedzieć czy ciecz o temperaturze 30 stopni pobiera czy też oddaje ciepło, ponieważ w obu przypadkach wynik wyjdzie nam ten sam. Mianowicie, przyjmując, że temperatura końcowa jest wyższa niż 30 stopni, zakładamy, że ciecz o temp. 30 stopni pobiera ciepło. Otrzymujemy wówczas następujące równanie: m*c*(tk - 20) + m1*c1*(tk - 30) = m2c2*(40 - tk), gdzie tk to temp. końcowa. Po odpowiednich przekształceniach dostajemy wzór na tk: tk = (20*mc + 30*m1c1 + 40*m2c2) / (mc + m1c1 +m2c2) = 34,2 stopni (czyli wychodzi na to, że założenie było ok).

Ale nawet zakładając, że ciecz o temp. 30 stopni będzie jednak oddawała ciepło, dostaniemy koniec końców to samo, mamy bowiem następujące równanie: m*c*(tk - 20) = m1*c1*(30 - tk) + m2c2*(40 - tk) i wyliczając z niego tk otrzymujemy ponownie: tk = (20*mc + 30*m1c1 + 40*m2c2) / (mc + m1c1 +m2c2) = 34,2 stopni. Czyli nawet błędne założenie doprowadzi nas do tego samego wyniku (przy takich zapisywanych równaniach jak podałem). Jest tak, ponieważ w tym drugim przypadku nawias (30 - tk) staje się ujemny, więc to co "omyłkowo" wrzuciliśmy na prawą stronę, czyli m1*c1*(30 - tk) staje się wartością ujemną, więc odpowiada to sytuacji gdybyśmy poprawnie wrzucili to jako wartość dodatnią po lewej stronie.