Предмет: Физика, автор: Левондовский

в стеклянный стакан массой 100 г имеющий температуру 12 градусов налили 150 г воды при температуре 100 градусов при какой температуре установится тепловое равновесие

Ответы

Автор ответа: Аноним
29

Дано:

 m_{1} = 100 г  = 0,1  кг

 t_{1} = 12 °С

 c_{1} = 840 Дж/(кг · °С)

 m_{2} = 150 г  = 0,15  кг

 t_{2} = 100 °С

 c_{2} = 4200 Дж/(кг · °С)

===========================

Найти:  t - ?

===========================

Решение. В теплообмене принимают участие два тела: отдаёт энергию вода, получает - стеклянный стакан.

Количество теплоты, отданное водой:

 Q_{1} = c_{1}m_{1}(t - t_{1}) (1)

Количество теплоты, полученное стеклянным стаканом:

 Q_{2} = c_{2}m_{2}(t_{2} - t) (2)

Согласно уравнению теплового баланса

 Q_{1} = Q_{2} (3).

Подставив уравнение (1) и (2) в уравнение (3), получим:

 c_{1}m_{1}(t - t_{1}) = c_{2}m_{2}(t_{2} - t)

 c_{1}m_{1}t - c_{1}m_{1}t_{1} = c_{2}m_{2}t_{2} - c_{2}m_{2}t

 c_{1}m_{1}t + c_{2}m_{2}t = c_{2}m_{2}t_{2} + c_{1}m_{1}t_{1}

 t(c_{1}m_{1} + c_{2}m_{2}) = c_{2}m_{2}t_{2} + c_{1}m_{1}t_{1}

 \boxed {t = \dfrac{c_{2}m_{2}t_{2} + c_{1}m_{1}t_{1}}{c_{1}m_{1} + c_{2}m_{2}}}  - окончательно.

Определим значение искомой величины:

 t = \dfrac{4200 \ \cdotp 0,15 \ \cdotp 100 + 840 \ \cdotp 0,1 \ \cdotp 12}{840 \ \cdotp 0,1 + 4200 \ \cdotp 0,15} = \dfrac{63000 + 1008}{84 + 630} =

 = \dfrac{64008}{714} = \dfrac{1524}{17} = 89\dfrac{11}{17} \approx 89,65    °С.

===========================

Ответ:  t = 89,65 °С.

Интересные вопросы
Предмет: Математика, автор: DaNgErOsHkO