В алюминиевый калориметр, в котором была вода массой 200 г при температуре 10 °с, положили медный брусок массой 150 г, температура которого 100°с. Определите температуруводы после установления теплового равновесия.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения теплоты. Тепловая емкость меди равна 0,385 Дж/(г°С), тепловая емкость воды равна 4,184 Дж/(г°С), их плотности соответственно равны 8,96 г/см³ и 1 г/см³. Плотность воды в 10 раз больше плотности меди, поэтому вода вступит в реакцию с медью.

Установим уравнение теплового баланса:
(150 г 0,385 Дж/(г°С) (100-T)) = (200 г 4,184 Дж/(г°С) (T-10))

Решая это уравнение, найдем значение температуры воды после установления теплового равновесия:
150 0,385 100 - 0,385 150T = 200 4,184T - 200 * 4,1840
57,75 - 57,75/150 = 4,184T
57,75 - 0,385T = 4,184T
61,934T = 57,75
T = 57,75/61,934 ≈ 93,38 °С

Таким образом, температура воды после установления теплового равновесия составит примерно 93,38°С.