Яка буде температура у сталевому чайнику з масою 500 г після того, як у нього налили 500 г гарячої води з температурою

Давайте решим данную задачу. Для этого мы можем использовать формулу для теплового равновесия:

$Q_1+Q_2=0$,

где $Q_1$ - тепло, переданное стальному чайнику,
$Q_2$ - тепло, переданное горячей воде.

Также нам понадобится формула для количества теплоты:

$Q=mc\mathrm{\Delta }T$,

где $Q$ - количество теплоты,
$m$ - масса предмета,
$c$ - удельная теплоемкость материала,
$\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры.

Мы знаем, что стальной чайник имеет массу 500 г, поэтому $m=500$ г. Также известно, что температура горячей воды составляет 90 °C. Но нам неизвестна начальная температура чайника. Предположим, что начальная температура чайника - это $T$ °C.

Теперь мы можем выразить количество теплоты $Q_1$ и $Q_2$ с использованием формулы:

$Q_1=mc\mathrm{\Delta }{T}_1$,

$Q_2=mc\mathrm{\Delta }{T}_2$,

где $\mathrm{\Delta }{T}_1$ - изменение температуры чайника,
$\mathrm{\Delta }{T}_2$ - изменение температуры горячей воды.

Так как тепло $Q_1$ покидает чайник и передается горячей воде, а тепло $Q_2$ попадает в чайник, то для нас важно использовать знак "-" перед величиной $Q_1$.

Теперь мы можем записать уравнение теплового равновесия:

$Q_1+Q_2=0$.

Подставим выражения для $Q_1$ и $Q_2$:

$mc\mathrm{\Delta }{T}_1+mc\mathrm{\Delta }{T}_2=0$.

Подставим значения массы чайника $m=500$ г и температуры горячей воды $\mathrm{\Delta }{T}_2=90-T$ °C:

$500c\mathrm{\Delta }{T}_1+500c(90-T)=0$.

Теперь выразим $\mathrm{\Delta }{T}_1$:

$\mathrm{\Delta }{T}_1=\frac{-500c(90-T)}{500c}$.

После упрощения формулы получаем:

$\mathrm{\Delta }{T}_1=90-T$.

Теперь мы можем выразить конечную температуру чайника. Она равна сумме начальной температуры и изменения температуры:

$T_{конечная}=T_{начальная}+\mathrm{\Delta }{T}_1$.

Подставляем значение $\mathrm{\Delta }{T}_1$:

$T_{конечная}=T_{начальная}+(90-T)$.

Сократим значения:

$T_{конечная}=90$.

Итак, конечная температура стального чайника будет равна 90 °C, независимо от начальной температуры чайника.