В пустом стальном чайнике массой 400 г, температура которого равна 20 градусам, наливают 100 г кипятка. Какова будет температура, которая установится в чайнике после смешивания?

Физика 8 класс Теплопередача температура чайника смешивание воды физика 8 класс теплообмен кипяток и чайник термодинамика расчет температуры стальной чайник масса чайника температура кипятка Новый

Для решения задачи о смешивании двух тел с разными температурами, мы будем использовать закон сохранения энергии. В данном случае, энергия, переданная горячей водой, будет равна энергии, потерянной стальным чайником.

Давайте обозначим:

• m1 - масса кипятка = 100 г = 0.1 кг
• T1 - температура кипятка = 100 градусов Цельсия
• m2 - масса чайника = 400 г = 0.4 кг
• T2 - температура чайника = 20 градусов Цельсия
• T - конечная температура после смешивания

По закону сохранения энергии, можно записать следующее уравнение:

Энергия, потерянная кипятком = Энергия, полученная чайником

Это можно выразить через массы и изменения температуры:

m1 * c * (T1 - T) = m2 * c * (T - T2)

где c - удельная теплоемкость воды и стали, которая в данном случае сокращается, так как она одинаковая для обоих тел.

Подставим известные значения:

0.1 * (100 - T) = 0.4 * (T - 20)

Теперь раскроем скобки:

10 - 0.1T = 0.4T - 8

Соберем все T в одной части уравнения:

10 + 8 = 0.4T + 0.1T

18 = 0.5T

Теперь найдем T:

T = 18 / 0.5 = 36 градусов Цельсия

Таким образом, конечная температура, которая установится в чайнике после смешивания, составит 36 градусов Цельсия.