В алюминиевом калориметре массой 100 грамм находится керосин массой 250 грамм при температуре 80 градусов Цельсия. В керосин поместили свинцовый шарик, массой 300 грамм. Начальная температура шарика 20 градусов Цельсия. Какова температура тел после установления теплового равновесия, если внешняя среда в теплообмене не участвует?
Физика 8 класс Теплопередача и тепловое равновесие физика 8 класс калориметр алюминиевый калориметр керосин свинцовый шарик температура тепловое равновесие теплопередача задача по физике теплообмен температура тел масса начальная температура уравнение теплового баланса Новый
Для решения задачи о тепловом равновесии необходимо использовать закон сохранения энергии, который в данном случае гласит, что сумма теплот, полученных и отданных телами в системе, равна нулю. Это означает, что количество теплоты, отданное более горячими телами, равно количеству теплоты, полученному более холодными телами.
В нашей задаче участвуют три тела: алюминиевый калориметр, керосин и свинцовый шарик. Задача состоит в том, чтобы найти конечную температуру системы после установления теплового равновесия.
Теплота, отданная керосином и калориметром, равна теплоте, полученной свинцовым шариком:
где c — удельная теплоемкость вещества, m — масса, T — температура.
Для каждого из тел:
Из таблиц теплоемкостей веществ берем:
Уравнение теплового баланса будет выглядеть так:
Раскроем скобки и приведем подобные:
615 * Tконечная - 49200 + 7200 = 39 * Tконечная - 780
615 * Tконечная - 42000 = 39 * Tконечная - 780
615 * Tконечная - 39 * Tконечная = 42000 - 780
576 * Tконечная = 41220
Tконечная ≈ 71.6°C
Температура тел после установления теплового равновесия будет приблизительно 71.6°C.