Question

Горячее тело, температура кото​рого 70 °С, приведено в соприкоснове​ние с холодным телом с температурой 20 °С. В тепловом равновесии устано​вилась температура 30 °С. Во сколько раз теплоемкость холодного тела боль​ше теплоемкости горячего?

Answer 1

Дано:
- температура горячего тела Tg = 70 °C = 343 K
- температура холодного тела Tc = 20 °C = 293 K
- конечная температура в тепловом равновесии T = 30 °C = 303 K

Найти: отношение теплоемкости холодного тела к теплоемкости горячего тела (Ccold / Chot).

Решение:

1. Запишем уравнение для теплового баланса:
Количество теплоты, переданное от горячего тела, равно количеству теплоты, полученному холодным телом:
m_hot * Chot * (Tg - T) = m_cold * Ccold * (T - Tc)

2. Предположим, что массы тел равны и обозначим их как m. Тогда уравнение может быть представлено как:
m * Chot * (Tg - T) = m * Ccold * (T - Tc)

3. Упростим уравнение, убрав массу:
Chot * (Tg - T) = Ccold * (T - Tc)

4. Подставим значения:
Chot * (343 - 303) = Ccold * (303 - 293)
Chot * 40 = Ccold * 10

5. Найдем отношение теплоемкостей:
Ccold / Chot = 40 / 10
Ccold / Chot = 4

Ответ: Теплоемкость холодного тела в 4 раза больше теплоемкости горячего тела.