Calcolatore temperatura finale di miscela
Trovi la temperatura finale comune a due corpi: 100 g d'acqua a 20 °C e 50 g di metallo a 80 °C si fermano solo pochi gradi sopra 20 °C, perché la capacità termica dell'acqua, 418, supera quella del metallo, 45. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Massa della sostanza 1
- 100
- C1
- 4,18
- T1
- 20
- Massa della sostanza 2
- 50
- C2
- 0,9
- T2
- 80
- Capacità termica 1
- 418
- Capacità termica 2
- 45
- Capacità termica totale
- 463
- Temperatura finale
- 25,8315334773
Quando due sostanze a temperature diverse vengono portate a contatto termico e nessun calore sfugge all'ambiente, l'energia fluisce finché condividono un'unica temperatura di equilibrio. Quella temperatura finale è una media ponderata per capacità termica delle due temperature iniziali: il prodotto massa per calore specifico di ciascun corpo fissa quanto ciascuno influenza la miscela. Studenti, strumenti di preparazione di laboratorio e pipeline di tipo calorimetrico ottengono un contratto stabile senza installare un CAS.
Espressione di equilibrio termico e quando si applica
Si scriva la conservazione dell'energia per due corpi con calori specifici costanti e senza cambiamento di fase: il calore perso da uno eguaglia il calore guadagnato dall'altro, o in modo equivalente la somma di m c per il cambiamento di temperatura di ciascuna sostanza è zero.
Espandendo m1 c1 di Tf meno T1 più m2 c2 di Tf meno T2 uguale a zero e risolvendo per Tf si ottiene la classica media ponderata Tf uguale a parentesi aperta m1 c1 T1 più m2 c2 T2 parentesi chiusa su parentesi aperta m1 c1 più m2 c2 parentesi chiusa.
Si usi qualsiasi sistema di unità coerente: grammi con joule per grammo per grado Celsius, oppure chilogrammi con joule per chilogrammo per kelvin, purché entrambe le sostanze condividano la stessa unità di massa, la stessa unità di calore specifico e la stessa scala di temperatura. La temperatura assoluta in kelvin e gli intervalli in Celsius funzionano allo stesso modo per le differenze; si mantengano semplicemente T1 e T2 su un'unica scala.
Il modello assume isolamento perfetto dall'ambiente e che la miscelazione o il contatto finiscano prima che contino altri percorsi di calore. I cambiamenti di fase come la fusione del ghiaccio richiedono termini di calore latente che questo prodotto non include; per l'equilibrazione di solo calore sensibile di due sostanze, questa espressione è lo standard di aula e laboratorio.
Usi in aula e in laboratorio
Si chiami il calcolatore gratuito nel browser di temperatura finale di miscela per dimostrazioni di lezione, controlli del quaderno di laboratorio e verifica rapida dei calcoli a mano senza installare Mathematica, modelli di foglio di calcolo né uno stack locale di fisica. Gli ingressi sorgente seguono le stesse regole di conservazione degli altri elementi parse di KIT. Si mantengano numeri a scala di aula per gli oracoli di valutazione e si documenti il sistema di unità scelto affinché valutatori e discenti restino coerenti.
Casi d'uso
Problemi di equilibrazione compiti e laboratorio
Gli studenti mescolano metallo caldo e acqua fredda (o due liquidi), inviano masse, calori specifici e temperature iniziali e confrontano la temperatura di equilibrio calcolata con il calcolo a mano.
Domande frequenti
Cosa accade se la capacità termica totale è zero?
Quando m1*c1 + m2*c2 è zero non c'è temperatura di equilibrio definita da questa espressione, quindi il motore rifiuta l'ingresso e non addebita.
Quali unità devo usare?
Qualsiasi sistema coerente funziona (ad esempio g e J/(g·°C), oppure kg e J/(kg·K)). Si usi la stessa unità di massa, di calore specifico e la stessa scala di temperatura per entrambe le sostanze.
Il calcolatore di temperatura finale di miscela è gratuito?
Lo strumento del browser viene eseguito gratis sul Suo dispositivo.
Include cambiamenti di fase o calore latente?
No. Questo prodotto modella solo l'equilibrio termico di calore sensibile. Fusione, solidificazione o ebollizione richiede termini di calore latente ed è fuori da questo contratto.
Il calcolo considera il calore perso verso l'aria o il recipiente?
No. Presuppone che le due sostanze siano perfettamente isolate dall'ambiente e che raggiungano l'equilibrio prima che conti qualsiasi altra via di calore. Il calore che sfugge verso l'aria o il recipiente resta fuori dal calcolo.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/final-temperature-two-substances \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"m1":100,"c1":4.18,"t1":20,"m2":50,"c2":0.9,"t2":80}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/final-temperature-two-substances", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
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body: JSON.stringify({
"m1": 100,
"c1": 4.18,
"t1": 20,
"m2": 50,
"c2": 0.9,
"t2": 80
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/final-temperature-two-substances",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"m1": 100,
"c1": 4.18,
"t1": 20,
"m2": 50,
"c2": 0.9,
"t2": 80
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/final-temperature-two-substances", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"m1":100,"c1":4.18,"t1":20,"m2":50,"c2":0.9,"t2":80}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"m1":100,"c1":4.18,"t1":20,"m2":50,"c2":0.9,"t2":80}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/final-temperature-two-substances", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"m1": 100,
"c1": 4.18,
"t1": 20,
"m2": 50,
"c2": 0.9,
"t2": 80
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.final_temperature_two_substances",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Questa capacità calcola il risultato in modo deterministico a partire da sei numeri—m1, c1, T1, m2, c2, T2—, restituisce JSON strutturato con la capacità termica di ciascun corpo e il totale, e rifiuta il caso singolare in cui la capacità termica totale è zero affinché i client non dividano mai per zero in silenzio.
Espressione di equilibrio termico e quando si applica
Ingressi identici producono sempre JSON identico perché il percorso è aritmetica pura senza rete, senza seme aleatorio e senza orologio di parete.
Ingressi, uscite e l'errore di capacità termica nulla
Si inviino sei numeri finiti obbligatori: m1 e m2 per le due masse, c1 e c2 per le capacità termiche specifiche, e t1 e t2 per le temperature iniziali. Massa zero o calore specifico zero su un solo lato è consentito quando l'altro lato contribuisce ancora con capacità; in quel caso banale la temperatura di equilibrio eguaglia quella del lato non nullo. Sono accettati alias documentati come mass1, specific_heat1, T1, temp2 e s2 affinché moduli di compiti e script di laboratorio usino nomi familiari. In caso di successo la risposta ripete gli ingressi arrotondati, heat_capacity_1 uguale a m1 per c1, heat_capacity_2 uguale a m2 per c2, total_heat_capacity come loro somma, e final_temperature insieme al sinonimo equilibrium_temperature per i client che preferiscono quell'etichetta. La stringa formula e il method thermal_equilibrium_two_substances consentono al codice a valle di affermare quale modello ha girato senza sniffare le forme. Se la capacità termica totale m1 c1 più m2 c2 è zero, la richiesta fallisce con invalid_input e un messaggio che nomina la capacità termica totale nulla—la divisione per zero non è definita e non viene mai addebitata dopo il rifiuto del motore. Campi mancanti, valori non finiti e magnitudini fuori intervallo falliscono pure con invalid_input.
Uso dell'API, prezzi, flussi di aula e laboratorio
Si usi l'API prepagata quando una piattaforma di tutoraggio, un auto-correttore LMS, un ausilio di calorimetria, un sandbox di ingegneria di processo o un generatore di curricolo scientifico necessita di un contratto stabile sotto saldo KIT a $0.002 per elemento riuscito; i fallimenti di validazione non consumano mai saldo dopo il rifiuto del motore. Si abbini questo endpoint al calcolatore di calore specifico monocorpo quando serve Q uguale a m c delta T per una sola sostanza, oppure agli strumenti di temperatura finale dei gas quando l'intento è Charles o Gay-Lussac anziché contatto di materia condensata. Gli autori che distribuiscono SDK possono mappare final_temperature e total_heat_capacity direttamente in tabelle di interfaccia che mostrano massa, calore specifico, temperatura iniziale di ciascun corpo e il risultato di equilibrio condiviso—lo stesso schema che gli studenti vedono quando uguagliano calore perso e calore guadagnato sulla carta.
Casi di integrazione
Tutoraggio ed esercizi auto-corretti
Gli autori di lezioni generano esercizi di calorimetria a due corpi con JSON strutturato per schede e auto-correttori senza incorporare un CAS fisico completo.
Pipeline di processo e di insegnamento
Script che stimano la temperatura di contatto di due flussi di processo con capacità termiche note chiamano un endpoint prepagato stabile invece di reimplementare la media ponderata in ogni linguaggio.
Domande tecniche
Come si calcola la temperatura finale di una miscela di due sostanze?
Si invii JSON con m1, c1, t1, m2, c2 e t2. La risposta include final_temperature uguale a (m1 c1 T1 + m2 c2 T2) / (m1 c1 + m2 c2), più le capacità termiche di ciascun corpo.