Question

Два куба, одного и того же объёма, изготовленные из одного и того же вещества находящиеся при температурах 40°C и 60°C соответственно, привели в контакт. Через некоторый промежуток времени к системе этих тел подсоединили третий такой же куб при температуре 110°C . Какая температура установится в системе этих тел? Помогите пж.​

Answer 1

Они перейдут в тепловое равновесие, а их общая температура, с временем, станет одинаковая. Значит,

$t = \frac{60 + 40 + 110}{3} = 70$

Answer 2

Для решения данной задачи можно использовать закон сохранения энергии. Объём кубов одинаков, поэтому их массы также одинаковы. Пусть масса каждого куба равна "m".

Когда первый куб при температуре 40°C приводится в контакт со вторым кубом при температуре 60°C, происходит теплообмен между ними. Тепло, переданное от первого куба ко второму кубу, равно тепловому потери первого куба. Можно записать следующее уравнение:

m * c * (T1 - Tf) = m * c * (Tf - T1),

где m - масса куба, c - удельная теплоёмкость вещества, T1 - начальная температура куба (40°C), Tf - конечная температура куба после установления равновесия.

Удельная теплоёмкость вещества является постоянной величиной, поэтому она сократится при решении уравнения:

T1 - Tf = Tf - T1, 2Tf = 2T1, Tf = T1.

Таким образом, после установления равновесия температура системы будет равна 40°C.

Затем в систему подсоединяется третий куб при температуре 110°C. Теперь у нас есть три куба при разных температурах. При достижении равновесия будет снова происходить теплообмен между ними. Однако, поскольку массы и удельные теплоёмкости всех кубов одинаковы, можем утверждать, что их конечные температуры также будут одинаковыми.

Таким образом, после установления равновесия температура системы, состоящей из трёх кубов, будет также равна 40°C.