Три килограмма воды при температуре 0 °С налили в железную емкость массой 5 кг, взятой при температуре 80 °С. Какова будет температура системы, когда она придет в состояние теплового равновесия?Можете помочь?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии, так как в системе нет внешних источников тепла.

Обозначим искомую температуру как Т. Пусть температура воды после налива в емкость стала равной T1.

Согласно закону сохранения энергии, количество полученного тепла каждым телом равно количеству отданного им тепла.

Теплоотдача воды: Q = cmΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT = T1 - 0 = T1.

Теплоемкость железной емкости: Q = CmΔT, где C - удельная теплоемкость железа, m - масса емкости, ΔT = 80 - T.

Таким образом, получаем уравнение:

mcdT1 = CmΔT
3 4186 T1 = 5 450 (80 - T)
12558T1 = 2250 * 80 - 2250T
12558T1 + 2250T = 180000
14708T = 180000
T = 180000 / 14708
T ≈ 12.23 °C

Итак, температура системы, когда она придет в состояние теплового равновесия, будет примерно равна 12.23 °C.