Какой была изначальная температура шарика массой 20 г, если в стакан налили 200 г спирта при температуре 20 оС и после

Предмет вопроса: Тепловое равновесие и масса

Инструкция: В данной задаче мы рассматриваем закон сохранения теплоты и массы. Мы имеем шарик массой 20 г и стакан с 200 г спирта. При смешивании температура стала равной 21 °C. Чтобы найти изначальную температуру шарика, мы будем использовать формулу для закона сохранения теплоты.

Сперва, определим количество теплоты, которое передали шарику. Мы знаем, что шарику передали Q1 теплоты, а спирту в стакане передали Q2.

Закон сохранения теплоты гласит:

Q1 + Q2 = 0

Так как спирт и шарик находятся в тепловом равновесии, то теплота, переданная одному объекту, равна теплоте, переданной другому.

Теперь мы можем записать формулу:

m1 * c1 * (T1 - T) + m2 * c2 * (T2 - T) = 0

где m1 - масса шарика, c1 - удельная теплоемкость шарика, T1 - исходная температура шарика,
m2 - масса спирта в стакане, c2 - удельная теплоемкость спирта, T2 - исходная температура спирта,
T - искомая температура после смешивания.

Подставляя известные значения и решая уравнение, получаем:

20 г * c1 * (T1 - 21 °C) + 200 г * c2 * (20 °C - 21 °C) = 0

теперь можно решить уравнение относительно T1:

20 г * c1 * (T1 - 21 °C) + 200 г * c2 * (-1 °C) = 0

После решения уравнения можно найти исходную температуру шарика T1.

Пример: Какая была изначальная температура шарика массой 25 г, если в стакан налили 300 г спирта при температуре 25 оС, а после смешивания температура стала равной 26 оС?

Совет: Для решения данной задачи, вам понадобится знание закона сохранения теплоты и умение решать уравнения, содержащие неизвестные величины.

Закрепляющее упражнение: Какова была исходная температура шарика массой 15 г, если в стакан налили 250 г спирта при температуре 18 оС, а после смешивания температура стала равной 20 оС?