реши

Краткий ответ: горячая вода отдаёт примерно столько же теплоты, сколько получает холодная вода:

\[ Q_{\text{отд}} \approx Q_{\text{пол}}. \]

Численный ответ по фотографии получить нельзя: не указаны измеренные температуры.

Решение

Объём каждой порции воды:

\[ V=100\text{ мл}. \]

Так как плотность воды \(1\text{ г/мл}\), масса каждой порции:

\[ m=100\text{ г}=0{,}1\text{ кг}. \]

Количество теплоты вычисляют по формуле:

\[ Q=cm\Delta t, \]

где \(c=4200\ \text{Дж/(кг·°C)}\).

Обозначим:

• \(t_{\text{х}}\) — начальная температура холодной воды;
• \(t_{\text{г}}\) — начальная температура горячей воды;
• \(t_{\text{см}}\) — температура смеси.

1. Теплота, отданная горячей водой

\[ Q_{\text{гор}}=cm(t_{\text{г}}-t_{\text{см}}) \]

\[ Q_{\text{гор}}=4200\cdot0{,}1(t_{\text{г}}-t_{\text{см}}) =420(t_{\text{г}}-t_{\text{см}})\text{ Дж}. \]

2. Теплота, полученная холодной водой

\[ Q_{\text{хол}}=cm(t_{\text{см}}-t_{\text{х}}) \]

\[ Q_{\text{хол}}=4200\cdot0{,}1(t_{\text{см}}-t_{\text{х}}) =420(t_{\text{см}}-t_{\text{х}})\text{ Дж}. \]

Вывод

В идеальном случае:

\[ Q_{\text{гор}}=Q_{\text{хол}}. \]

На практике значения могут немного отличаться, потому что часть теплоты получает калориметр, термометр и окружающий воздух. Для проверки при одинаковых объёмах воды температура смеси примерно равна:

\[ t_{\text{см}}\approx\frac{t_{\text{г}}+t_{\text{х}}}{2}. \]