У алюмінієву каструлю масою 600г взяту при 20 °С налили -2л води при тій же температурі. Потім туди кинули мідне тіло масою 800г при температурі 80 °С. Яка температура встановиться в каструлі внаслідок теплової рівноваги

Для визначення температури в каструлі після збереження теплової рівноваги, ми можемо використовувати рівняння теплового балансу. Згідно з ним, теплова енергія, що передається від мідного тіла до каструлі, дорівнює тепловій енергії, що передається від води до каструлі.

Ми можемо використати таку формулу:

m1 * c1 * (T1 - Tf) = m2 * c2 * (Tf - T2)

де m1, c1, T1 - маса, теплоємність і температура мідного тіла відповідно, m2, c2, T2 - маса, теплоємність і температура води відповідно, Tf - кінцева температура (температура встановлена після теплової рівноваги).

В нашому випадку, m1 = 800 г, c1 - теплоємність мідного тіла (для міді це приблизно 0,39 Дж/(г*°С)), T1 = 80 °С, m2 = 2000 г (враховуючи 1 л води має масу 1000 г), c2 - теплоємність води (приблизно 4,18 Дж/(г*°С)), T2 = 20 °С.

Підставляючи значення до формули, ми можемо знайти Tf:

800 г * 0,39 Дж/(г*°С) * (80 °С - Tf) = 2000 г * 4,18 Дж/(г*°С) * (Tf - 20 °С)

З розв'язку цього рівняння отримаємо кінцеву температуру Tf.