У рідину,температура якої становила 10 градусів,опустили тіло за температурою 100 градусів.Після встановлення теплової рівноваги температура дорівнювала 40 градусів.Яка температура встановиться,якщо в цю рідину опустити таке саме тіло,температура якого також 100 градусів?СРОЧНО ДАЮ СТО БАЛЛОВ
Ответы
Ответ:
Объяснение:Для розв'язання задачі потрібно скористатися законом збереження теплоти, який стверджує, що сума теплоти, яку віддають тіла при охолодженні, дорівнює сумі теплоти, яку отримують тіла при нагріванні. Якщо припустити, що рідина і тіло мають однакову масу m і питомі теплоємності c1 і c2 відповідно, то можна записати таке рівняння:
m * c1 * (40 - 10) = m * c2 * (100 - 40)
Звідси можна виразити співвідношення питомих теплоємностей:
c1 / c2 = (100 - 40) / (40 - 10) = 1.5
Це означає, що рідина нагрівається на 1.5 рази більше, ніж тіло охолоджується за одиницю часу.
Тепер, якщо в цю рідину опустити таке саме тіло, температура якого також 100 градусів, то можна скористатися тим самим законом збереження теплоти, але з іншими початковими і кінцевими температурами. Нехай t - це кінцева температура рідини і тіла після встановлення теплової рівноваги. Тоді отримаємо:
m * c1 * (t - 40) = m * c2 * (100 - t)
Використовуючи знайдене співвідношення питомих теплоємностей, можна спростити це рівняння до:
1.5 * (t - 40) = 100 - t
Розв'язавши його відносно t, отримаємо:
t = (100 + 60) / 2.5 = 64 градуси
Отже, якщо в цю рідину опустити таке саме тіло, температура якого також 100 градусів, то кінцева температура встановиться на рівні 64 градуси.