Вопрос: При какой температуре установится равновесная температура в кастрюле, когда в нее добавят два литра горячей

Содержание: Теплопроводность и законы сохранения энергии

Пояснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии и учесть, что количество теплоты, переданной от горячей воды к кастрюле, должно быть равным количеству теплоты, потерянной кастрюлей в окружающую среду.

Первоначально в кастрюле находился 1 литр воды с температурой 90 °С. Мы не учитываем потери тепла, поэтому можно считать, что этот литр воды достиг температуры 70 °С и остается в кастрюле.

Затем мы добавляем 2 литра горячей воды с температурой 90 °С. Чтобы найти конечную равновесную температуру, нам нужно уравнять количество теплоты, потерянное первым литром воды (первый потерянный тепловой эквивалент) и количество теплоты, которое получает вода из второго литра (второй полученный тепловой эквивалент).

Уравнение можно записать следующим образом:
(1л * (90 °C - 70 °C)) = (2л * (T - 70 °C))

Где T - искомая равновесная температура. Решив уравнение, мы найдем значение T, которое будет равно 80 °С.

Дополнительный материал:
Задача: При какой температуре установится равновесная температура в кастрюле, когда в нее добавят три литра горячей воды с температурой 85 °С, после того как уже находившийся в кастрюле два литра горячей воды с температурой 85 °С достиг температуры 60 °С?

Совет: При решении таких задач всегда убедитесь, что единицы измерения температуры соответствуют друг другу (например, °C).

Практика: В кастрюлю поместили 500 г льда при температуре -10 °С. Затем кастрюлю поместили на плиту, где лед начал таять и повышать температуру. После некоторого времени температура в кастрюле достигла 20 °С. Сколько теплоты было передано льду для его полного таяния? (Удельная теплоемкость льда = 334 Дж/г·°С, удельная теплота плавления льда = 334 Дж/г)