В пустой стальной чайник m -400 гр. температура которого 20°C налили 100 го. кипятка . Какая температура установлена в чайнике ? (8 класс)

Для решения задачи о температуре, установленной в чайнике, можно воспользоваться законом сохранения энергии. В данной ситуации у нас есть две массы воды: холодная (в чайнике) и горячая (выполненная из кипятка). Мы воспользуемся формулой для расчета смешанной температуры.

Дано:

• Масса стального чайника m_чайника = 400 г
• Температура стального чайника t_чайника = 20°C
• Масса кипятка m_кипятка = 100 г
• Температура кипятка t_кипятка = 100°C

Необходимо найти конечную температуру t_конц, которую установят обе массы. Можно использовать формулу для теплового баланса:

q_чайника + q_кипятка = 0, где q – это теплота.

Теплота, которую отдаст кипяток, равна:

q_кипятка = m_кипятка * c * (t_кипятка - t_конц)

Теплота, которую впитает чайник, равна:

q_чайника = m_чайника * c * (t_конц - t_чайника)

Здесь c — удельная теплоёмкость воды, которую можно сократить из уравнения, так как она одинаковая для двух частей:

m_кипятка * (t_кипятка - t_конц) + m_чайника * (t_конц - t_чайника) = 0

Подставляем известные значения:

100 * (100 - t_конц) + 400 * (t_конц - 20) = 0

Раскроем скобки:

10000 - 100 * t_конц + 400 * t_конц - 8000 = 0

Соберем подобные:

(400 - 100) * t_конц = 10000 - 8000

300 * t_конц = 2000

Теперь найдем t_конц:

t_конц = 2000 / 300 t_конц = 6.67

Таким образом, температура, установленная в чайнике, будет примерно 66.67°C.