Question

В алюмінієву чашку масою 120г, що має температуру 15°С, налили 200г води, температура якої 100°С. При якій температурі встановиться теплова рівновага? Втратами енергії з навколишнім середовищем знехтувати. Надо срочно! Заранее спасибо : ) ​

Answer 1

Ответ:

..........................

Answer 2

Для розв’язання цієї задачі, можемо скористатися законом збереження енергії.

За умовою задачі, всі зміни енергії в системі пов’язані з тепловою енергією: м_1 * c_1 * ΔT_1 + м_2 * c_2 * ΔT_2 = 0,

де: - м_1 і м_2 - маси алюмінієвої чашки та води відповідно; - c_1 і c_2 - питомі теплоємності алюмінію та води; - ΔТ_1 і ΔТ_2 - зміни температури алюмінію та води від початкових значень до загальної температури Т.

Підставимо відповідні значення і спростимо це рівняння:

120 г * c_1 * (Т - 15°С) + 200 г * c_2 * (Т - 100°С) = 0.

Тепер розв’яжемо це рівняння відносно Т.

120 г * c_1 * Т - 120 г * c_1 * 15°С + 200 г * c_2 * Т - 200 г * c_2 * 100°С = 0,

(120 г * c_1 + 200 г * c_2) * Т = 120 г * c_1 * 15°С + 200 г * c_2 * 100°С,

Т = (120 г * c_1 * 15°С + 200 г * c_2 * 100°С) / (120 г * c_1 + 200 г * c_2).

Підставимо відповідні значення для питомих теплоємностей: c_1 = 0,897 Дж/(г°C) (питома теплоємність алюмінію), c_2 = 4,186 Дж/(г°C) (питома теплоємність води).

Т = (120 г * 0,897 Дж/(г°C) * 15°С + 200 г * 4,186 Дж/(г°C) * 100°С) / (120 г * 0,897 Дж/(г°C) + 200 г * 4,186 Дж/(г°C)).

Тепер можна обчислити значення Т:

Т = (1941,6 Дж + 83720 Дж) / (107,64 Дж + 837,2 Дж) ≈ 99,4645 °C.

Тому встановлення теплової рівноваги відбудеться приблизно при температурі 99,4645 °C.