Чтобы охладить раскаленную до 100 градусов пацельсия чугунную сковородку массой 2 кг, в нее наливают 0.5 л. Воды при температуре 12 градусов пацельсия.До какой температуры остынет сковородка？

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для упрощения расчетов предположим, что сковородка и вода находятся в изолированной системе.

Сначала найдем количество теплоты, которое нужно извлечь из сковородки, чтобы остудить ее до конечной температуры. Для этого воспользуемся уравнением теплового баланса:

m1c1(T1-Tf) = m2c2(Tf-T2)

где m1 и c1 - масса и удельная теплоемкость сковородки (2 кг и 0.46 кДж/кгС соответственно), T1 и Tf - начальная и конечная температуры сковородки (100 С и Tf), m2 и c2 - масса и удельная теплоемкость воды (0.5 кг и 4.18 кДж/кгС соответственно), T2 - начальная температура воды (12 С).

Подставим известные значения и найдем конечную температуру сковородки:

20.46(100-Tf) = 0.54.18(Tf-12)

0.92(100-Tf) = 2.09(Tf-12)

92-0.92Tf = 2.09Tf - 25.08

3.01Tf = 117.08

Tf ≈ 38.86 градусов Цельсия

Таким образом, сковородка остынет до примерно 38.86 градусов Цельсия после добавления воды.