Решение задачи о равновесии теплового обмена между двумя сосудами
Какая температура t0 воздуха в комнате, если два одинаковых теплонепроницаемых сосуда, заполненных частично водой
Какая температура t0 воздуха в комнате, если два одинаковых теплонепроницаемых сосуда, заполненных частично водой из только что вскипевшего чайника, имеют разное количество заполненной воды (один на треть, а другой на 60%)? В сосуды до краев доливают воду из кувшина при комнатной температуре. После установления теплового равновесия, температуры воды в сосудах оказываются равны t1=48°C и t2=56°C. При этом можно пренебречь теплоемкостью сосудов в теплообмене с окружающей средой. Ответ выразите в градусах Цельсия и округлите до целого значения.
10.02.2024 14:46
Написать свой ответ:
Описание: Для решения данной задачи необходимо использовать концепцию теплового равновесия. При установлении теплового равновесия два сосуда должны иметь одинаковую температуру. Мы знаем, что в одном сосуде температура составляет t1=48°C, а в другом - t2=56°C.
Пусть t0 обозначает температуру воздуха в комнате до установления теплового равновесия. Когда вода из кувшина доливается в оба сосуда, она будет приобретать температуру t0. После этого происходит теплообмен между водой в сосудах и воздухом в комнате.
Чтобы рассчитать t0, мы можем использовать формулу теплового равновесия:
t0 = (t1 + t2) / 2,
где t1 и t2 - температуры в сосудах.
Вставляя значения t1=48°C и t2=56°C в формулу, получаем:
t0 = (48 + 56) / 2 = 104 / 2 = 52°C.
Таким образом, температура воздуха в комнате до установления теплового равновесия составляет 52°C.
Совет: Чтобы лучше понять эту концепцию, рекомендуется ознакомиться с учебниками по тепловому равновесию и проводить дополнительные практические задания, связанные с этой темой.
Задача на проверку: Какая будет температура воздуха в комнате, если температуры в сосудах после установления теплового равновесия составляют t1=40°C и t2=48°C? Ответ представьте в градусах Цельсия и округлите до целого значения.