Question

Студент Петя решил поужинать и разогреть для этого по отдельности 3 одинаковых котлеты в микроволновке. Не рассчитав время нагрева, первую котлету Петя перегрел, и ее температура составила 80°С. Вторую котлету Петя нагрел до 40°С. Потом микроволновка сломалась, и температура третьей котлеты составила всего 20°С. Если сложить все 3 котлеты вместе и дождаться установления теплового равновесия, то что произойдет с температурой второй котлеты? Теплопотерями в окружающую среду можно пренебречь.

Answer 1

80+20+40= 140

140:3=46,6

температура 2 котлеты будет 46,6

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты.

Первая котлета была перегрета до 80°C, а третья котлета была нагрета только до 20°C. Если мы предположим, что все котлеты имеют одинаковую массу, то средняя температура после смешивания будет находиться между этими двумя значениями.

Сумма теплоты, переданной каждой котлете, должна быть равна нулю, так как нет потерь в окружающую среду. Мы можем записать это как:

Теплота первой котлеты + Теплота второй котлеты + Теплота третьей котлеты = 0

Мы знаем, что:

Теплота = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры

Поскольку все котлеты имеют одинаковую массу и удельную теплоемкость, мы можем записать:

80°C + Теплота второй котлеты + 20°C = 0

Теплота второй котлеты = -100°C

Таким образом, температура второй котлеты после смешивания составит -100°C. Обратите внимание, что эта температура является абсолютной, поэтому мы не можем говорить о фактической температуре ниже абсолютного нуля (-273.15°C). Вместо этого можно сказать, что вторая котлета будет значительно холоднее остальных двух.