Як знайти температуру суміші води


 

У житті постійно доводиться регулювати температуру води. Про що б не йшлося — помити чи посуд, чи прийняти ванну. І холодна, і занадто гаряча вода в рівній мірі не підходять для цієї мети. Тому, змішуючи різні обсяги води з різною температурою, ми доводимо її до оптимальної температури.



Інструкція

  1. Найпростіший метод — виміряти температуру суміші води з допомогою будь-якого відповідного термометра. Припустимо, почавши наповнювати ванну або іншу ємність, ви пустили надто гарячу воду. Потім, виявивши свою помилку, ви тут же перекрили вентиль гарячої води і додали деяку кількість холодної. Як визначити підсумкову температуру? Ретельно перемішайте воду і скористайтеся будь-яким підходящим термометром (наприклад, медичним).
  2. Ви можете також розрахувати підсумкову температуру суміші заздалегідь. Припустимо, у вас є якийсь обсяг V1 гарячої води з температурою t1. До нього прилила деяку кількість холодної води з об’ємом V2 і температурою t2. Потрібно обчислити, яка підсумкова температура t буде у суміші. Втратами тепла в навколишнє середовище можна знехтувати.
  3. І теплоємність, і щільність води різної температури однакова. Отже, підсумкова температура буде залежати від співвідношення обсягів. Легко можна зрозуміти, що в будь-якому випадку підсумкова температура t буде проміжною між t1 і t2, але чим менше величина V2 в порівнянні з V1, тим ближче t буде до t1, і навпаки.
  4. Підсумкова температура t розраховується за наступною формулою: t = (t1V1 + t2V2) / (V1 + V2). Підставивши в цю формулу відомі вам величини температур та обсягів, і провівши обчислення, ви визначите потрібну температуру суміші води.
  5. Зрозуміло, ваша задача вирішувалася б абсолютно аналогічним чином, якщо замість обсягів вам були б відомі маси води m1 і m2.

Корисні поради

Легко можна зрозуміти, що таким же способом знаходиться температура суміші будь-яких однакових рідин, не тільки води. Якщо ж мова йде про температуру суміші різних рідин, тоді при розрахунках необхідно враховувати їх питомі теплоємності, і ця спрощена формула вже не може бути застосована.