Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии.
Давайте обозначим установившуюся температуру системы как T.
Сначала определим количество теплоты, которое необходимо передать льду и воде в термостате для достижения равновесия:
Q1 = m1 c (T - 0Q2 = m2 c (T - 0Q3 = m3 c (T - 60)
где m1 = 2 кг - масса воды в термостате, m2 = 0.5 кг - масса льда, m3 = 1 кг - добавленная вода, c = 4200 Дж/(кг*С) - удельная теплоемкость воды.
С учётом того, что установившаяся температура одинакова для всех тел в системе, можно записать уравнение:
m1 c (T - 0) + m2 c (T - 0) = m3 c (60 - T)
Подставляем данные:
2 4200 T + 0.5 4200 T = 1 4200 (60 - T)
8400T + 2100T = 4200 * 60 - 4200T
10500T = 252000 - 4200T
14700T = 252000
T = 252000 / 14700 ≈ 17,14°C
Таким образом, установившаяся температура системы составит примерно 17,14°C.
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии.
Давайте обозначим установившуюся температуру системы как T.
Сначала определим количество теплоты, которое необходимо передать льду и воде в термостате для достижения равновесия:
Q1 = m1 c (T - 0
Q2 = m2 c (T - 0
Q3 = m3 c (T - 60)
где m1 = 2 кг - масса воды в термостате, m2 = 0.5 кг - масса льда, m3 = 1 кг - добавленная вода, c = 4200 Дж/(кг*С) - удельная теплоемкость воды.
С учётом того, что установившаяся температура одинакова для всех тел в системе, можно записать уравнение:
m1 c (T - 0) + m2 c (T - 0) = m3 c (60 - T)
Подставляем данные:
2 4200 T + 0.5 4200 T = 1 4200 (60 - T)
8400T + 2100T = 4200 * 60 - 4200T
10500T = 252000 - 4200T
14700T = 252000
T = 252000 / 14700 ≈ 17,14°C
Таким образом, установившаяся температура системы составит примерно 17,14°C.