В стеклянную чашку массой t = 300 г с температурой t1 = 25 °С наливают V = 200 см³ чая, имеющего температуру t2 = 95 °С. Какова будет температура чашки с чаем после того, как установится тепловое равновесие, если пренебречь теплообменом с окружающей средой?

Физика 8 класс Тепловые явления тепловое равновесие температура чашки физика 8 класс теплообмен температура чая масса чашки задача по физике расчет температуры Новый

Ответ:

Для решения задачи о температуре чашки с чаем после установления теплового равновесия, мы будем использовать принцип сохранения энергии. В данном случае, энергия, переданная от горячего чая к чашке, равна энергии, полученной чашкой.

Давайте обозначим:

• m1 - масса чая (в граммах)
• t2 - температура чая (в °С)
• m2 - масса чашки (в граммах)
• t1 - температура чашки (в °С)
• t - конечная температура (в °С)

1. Сначала найдем массу чая. Объем чая V = 200 см³, а плотность воды (и чая) примерно равна 1 г/см³. Тогда:

• m1 = V = 200 г

2. Теперь запишем уравнение для сохранения энергии:

• m1 * c * (t2 - t) = m2 * c * (t - t1)

где c - удельная теплоемкость (в данном случае, мы можем сократить c, так как оно одинаково для чая и чашки):

• 200 * (95 - t) = 300 * (t - 25)

3. Раскроем скобки:

• 19000 - 200t = 300t - 7500

4. Переносим все термины с t в одну сторону, а числовые значения - в другую:

• 19000 + 7500 = 300t + 200t

5. Считаем:

• 26500 = 500t

6. Находим t:

• t = 26500 / 500 = 53 °С

Итак, конечная температура чашки с чаем после установления теплового равновесия составит 53 °С.