В алюминиевый калориметр массой 150 г наливают воду той же температуры массой 200 г. После этого в калориметр опускают железный брусок массой 150 г, температура которого равна 90 градусов цельсия. После установки равновесия температура системы стала равной 20 градусов цельсия. Какова начальная температура воды в калориметре?
По закону сохранения энергии вся теплота, выделившаяся при охлаждении железного бруска идет на нагревание воды и калориметра.
Примем индекс 1 для калориметра, 2 - для воды, 3 - для бруска, to - установившаяся температура, t -начальная температура воды и калориметра, t3 - начальная температура бруска: (выделившаяся теплота есть c*m*(tн-tк) , где с - удельная теплоемкость)
(m1*c1+m2*c2)*(to-t)=m3*c3*(t3-to)
m1*c1*to-(m1*c1+m2*c2)*t+m2*c2*to=m3*c3*t3-m3*c3*to
(m1*c1+m2*c2)*t=(m1*c1+m2*c2=m3*c3)*to-m3*c3*t3
t=((m1*c1+m2*c2+m3*c3)*to-m3*c3*t3)/(m1*c1+m2*c2)
t=((0,15*900+0,2*4200+0,15*450)*20-0,15*90*450)/(0,15*900+0,2*4200)
t=15,15 град С
Ответ: 15,15 град С.
⇢