Если нагреть второе тело до температуры t1=100 и затем привести его в контакт с первым телом, то какая температура установится? Оба тела имеют различную теплоемкость и начальную температуру t0=20, а температура первого тела после нагрева составляет t1=100. Установившаяся температура после контакта с первым телом имеет значение t2=80.
Марина
Для решения этой задачи нам понадобится знание закона сохранения энергии и формулы для расчета изменения теплоты.
Закон сохранения энергии гласит, что изменение теплоты первого тела должно быть равно изменению теплоты второго тела. Мы можем записать это математически следующим образом:
\(Q_1 = Q_2\),
где \(Q_1\) - изменение теплоты первого тела, \(Q_2\) - изменение теплоты второго тела.
Формула для расчета изменения теплоты выглядит следующим образом:
\(Q = mc\Delta T\),
где \(Q\) - изменение теплоты, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоемкость вещества и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Первое тело имеет начальную температуру \(t_0 = 20\) и конечную температуру \(t_1 = 100\), поэтому изменение теплоты первого тела будет:
\(Q_1 = mc(t_1 - t_0)\).
Аналогично, для второго тела:
\(Q_2 = mc(t_2 - t_1)\).
Так как изменение теплоты должно быть одинаковым для обоих тел, мы можем приравнять \(Q_1\) и \(Q_2\):
\(mc(t_1 - t_0) = mc(t_2 - t_1)\).
Далее, упрощая данное уравнение, мы получаем:
\(t_1 - t_0 = t_2 - t_1\).
Теперь мы можем решить это уравнение относительно \(t_2\). Распишем его:
\(t_1 - t_0 = t_2 - t_1\).
\(2t_1 - t_0 = t_2\).
Подставляя значения \(t_1 = 100\) и \(t_0 = 20\), мы можем рассчитать установившуюся температуру \(t_2\):
\(2 \cdot 100 - 20 = t_2\).
\(200 - 20 = t_2\).
\(180 = t_2\).
Таким образом, установившаяся температура после контакта с первым телом равна 180.
Закон сохранения энергии гласит, что изменение теплоты первого тела должно быть равно изменению теплоты второго тела. Мы можем записать это математически следующим образом:
\(Q_1 = Q_2\),
где \(Q_1\) - изменение теплоты первого тела, \(Q_2\) - изменение теплоты второго тела.
Формула для расчета изменения теплоты выглядит следующим образом:
\(Q = mc\Delta T\),
где \(Q\) - изменение теплоты, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоемкость вещества и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Первое тело имеет начальную температуру \(t_0 = 20\) и конечную температуру \(t_1 = 100\), поэтому изменение теплоты первого тела будет:
\(Q_1 = mc(t_1 - t_0)\).
Аналогично, для второго тела:
\(Q_2 = mc(t_2 - t_1)\).
Так как изменение теплоты должно быть одинаковым для обоих тел, мы можем приравнять \(Q_1\) и \(Q_2\):
\(mc(t_1 - t_0) = mc(t_2 - t_1)\).
Далее, упрощая данное уравнение, мы получаем:
\(t_1 - t_0 = t_2 - t_1\).
Теперь мы можем решить это уравнение относительно \(t_2\). Распишем его:
\(t_1 - t_0 = t_2 - t_1\).
\(2t_1 - t_0 = t_2\).
Подставляя значения \(t_1 = 100\) и \(t_0 = 20\), мы можем рассчитать установившуюся температуру \(t_2\):
\(2 \cdot 100 - 20 = t_2\).
\(200 - 20 = t_2\).
\(180 = t_2\).
Таким образом, установившаяся температура после контакта с первым телом равна 180.
Знаешь ответ?