Чтобы определить, какая температура будет у чайника после того, как в него налили 100 г кипятка, можно воспользоваться законом теплопередачи.
Данные:
- Масса чайника (m1) = 400 г = 0.4 кг
- Начальная температура чайника (T1) = 20°С
- Масса кипятка (m2) = 100 г = 0.1 кг
- Температура кипятка (T2) = 100°С
Формула для расчета общей температуры (Tсмешивание): Чтобы найти конечную температуру, используем формулу: \[ m_1 \cdot c \cdot (T_c - T_1) + m_2 \cdot c \cdot (T_c - T_2) = 0 \] Здесь c — удельная теплоемкость, которая у одной и той же материи (в данном случае у воды и сталей) будет равной и соответственно сокращается.
Упрощаем: \[ 0.4 \cdot (T_c - 20) + 0.1 \cdot (T_c - 100) = 0 \]
Решим данное уравнение: \[ 0.4T_c - 8 + 0.1T_c - 10 = 0 \] \[ 0.5T_c - 18 = 0 \] \[ 0.5T_c = 18 \] \[ T_c = \frac{18}{0.5} = 36°С \]
Таким образом, конечная температура чайника после добавления 100 г кипятка составит 36°С.
