Е два однакових тіла. Одне нагріли на 10 градусів, інше охолодили на те ж саме значення до 5 градусів Цельсія. Далі об'єднали їх в замкнену ізольовану систему тіл. Яка стала температура тіл після досягнення температурної рівноваги? A) 7,5°C 0 B) 15 °C 0 Б) 10 °С 0 Г) 25°С Напиши рішення цієї задачу за підручником «8 клас фізика» за редакцією В.Г. Барʼяхтара,С.О. Довгого
Для розв'язання цієї задачі можна скористатися принципом збереження енергії та законом збереження кількості теплоти.
Визначимо початкові температури:
- Нагріте тіло має температуру \( T_1 = 15 \, °C \) (10 градусів вище початкової температури, яка була 5°C).
- Охолоджене тіло має температуру \( T_2 = 5 \, °C \).
Кількість теплоти:
- Оскільки тіла однакові, ми можемо вважати, що їхня маса та теплоємність однакові і позначити їх як \( m \) та \( c \) відповідно.
Запишемо рівняння теплового балансу: В замкнутій системі кількість теплоти, що віддає нагріте тіло, дорівнює кількості теплоти, що отримує охолоджене тіло: \[ m \cdot c \cdot (T_{1, final} - T_1) + m \cdot c \cdot (T_{2, final} - T_2) = 0 \] Де \( T_{1, final} \) та \( T_{2, final} \) - кінцеві температури обох тіл.
Відомо, що обидва тіла після досягнення температурної рівноваги мають однакову температуру \( T_{final} \): \[ T_{1, final} = T_{final}, \quad T_{2, final} = T_{final} \]
Підставляємо у рівняння: \[ m \cdot c \cdot (T_{final} - 15) + m \cdot c \cdot (T_{final} - 5) = 0 \] Скорочуємо \( m \) та \( c \) (вони однакові): \[ (T_{final} - 15) + (T_{final} - 5) = 0 \] \[ 2T_{final} - 20 = 0 \] \[ 2T_{final} = 20 \] \[ T_{final} = 10 \, °C \]
Таким чином, після досягнення температурної рівноваги температура обох тіл становитиме 10°C. Це відповідає варіанту Б).
