При встановленні теплової рівноваги, температура в каструлі буде залежати від сполучення теплорівнів між алюмінієвою каструлею, водою та мідним тілом. Застосуємо принцип збереження теплоти: маса * теплоємність * зміна температури води = маса * теплоємність * зміна температури каструлі + маса * теплоємність * зміна температури мідного тіла
У нас є такі відомі дані: Об'єм води: -2 л (враховуємо, що це від'ємне значення, оскільки вода додається до каструлі) Маса води: 2000 г (за умовою, 1 л води має масу 1000 г) Температура води: 20 °С Маса алюмінієвої каструлі: 600 г Маса мідного тіла: 800 г Температура мідного тіла: 80 °С
Тепер використаємо відомі значення теплоємностей: Теплоємність води: 4.18 Дж/(г*°С) Теплоємність алюмінію: 0.897 Дж/(г*°С) Теплоємність міді: 0.385 Дж/(г*°С)
Підставляємо ці значення в формулу:
2000 * 4.18 * (T - 20) = 600 * 0.897 * (T - 20) + 800 * 0.385 * (T - 80)
Нехай T - це температура, яку ми шукаємо. Розв'язавши це рівняння, отримаємо значення T, як температуру встановлення теплової рівноваги у каструлі.
