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:

\(Q = mc\Delta T\),

где \(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса предмета,
\(c\) - удельная теплоемкость материала,
\(\Delta T\) - 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:

\(Q_1 = mc\Delta T_1\),

\(Q_2 = mc\Delta T_2\),

где \(\Delta T_1\) - изменение температуры чайника,
\(\Delta T_2\) - 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 \(Q_2\):

\(mc\Delta T_1 + mc\Delta T_2 = 0\).

Подставим значения массы чайника \(m = 500\) г и температуры горячей воды \(\Delta T_2 = 90 - T\) °C:

\(500c\Delta T_1 + 500c(90 - T) = 0\).

Теперь выразим \(\Delta T_1\):

\(\Delta T_1 = \frac{-500c(90 - T)}{500c}\).

После упрощения формулы получаем:

\(\Delta T_1 = 90 - T\).

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

\(T_{конечная} = T_{начальная} + \Delta T_1\).

Подставляем значение \(\Delta T_1\):

\(T_{конечная} = T_{начальная} + (90 - T)\).

Сократим значения:

\(T_{конечная} = 90\).

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