Question

В стакан с водой, нагретой до температуры t1=50 С, положили металлический шарик, имеющий температуру t2=10 С. После установления теплового равновесия температура воды стала t3=40 С. Определите температур у воды t4 после того, после того как в стакан положили еще один такой же шарик температурой t2 (первый шарик остался в стакане). Теплообменом с окружающей средой пренебречь

Answer 1

Дано:  
t1 = 50 °C (начальная температура воды)  
t2 = 10 °C (температура шарика)  
t3 = 40 °C (температура воды после установления теплового равновесия)  

Найти:  
Температуру воды t4 после добавления еще одного шарика  

Решение:  
Используем закон сохранения теплоты:  
m1 * c * (t1 - t3) = m2 * c * (t3 - t2)  

Где m1 и m2 - массы вещества, c - удельная теплоемкость  

После добавления второго шарика, у нас будет двойное количество вещества, поэтому:  
m1 = 2m2  

Таким образом:  
2m2 * c * (t1 - t4) = m2 * c * (t4 - t2)  

Решая это уравнение, найдем:  
t4 = (2t1 + t2) / 3  
t4 = (2*50 + 10) / 3  
t4 = 110 / 3  
t4 ≈ 36,67 °C  

Ответ:  
Температура воды t4 после добавления еще одного шарика составляет примерно 36,67 °C.