Задача: В воду массой M=4кг, имеющую комнатную температуру t=20С, положили железный шарик массой m=3 кг, нагретый до температуры t1=60С. После установления теплового равновесия шарик вытащили из воды и вместо него положили другой такой же шарик, нагретый до температуры t2=76С. Определите конечную температуру воды. Тепловыми потерями можно пренебречь. Удельная теплоемкость воды cводы = 4200 Дж/(кг·0С), удельная теплоемкость железа cжелеза = 460 Дж/(кг·0С)
Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
m1c1(t1 - t) = m2c2(t - t2),
где m1 и m2 - массы железных шариков, c1 и c2 - удельные теплоемкости железа, t1 и t2 - начальные температуры шариков, t - конечная температура воды.
Подставляем известные значения и находим конечную температуру воды:
3кг460Дж/(кг0С)(60С-20С) = 3кг460Дж/(кг0С)(t-76С)
138000Дж = 1380Дж/Скг(t-76)
138000Дж = 1380Дж/Скгt - 104880Дж
138000Дж + 104880Дж = 1380Дж/Скгt
242880Дж = 1380Дж/Скгt
t = 242880Дж / (1380Дж/С*кг)
t = 176°C
Итак, конечная температура воды составит 176°C.