Если второе тело различной теплоемкости нагреть до температуры t1=100 и затем перевести в контакт с первым телом

Пояснение: Для решения данной задачи необходимо учесть, что при установлении температурного равновесия между двумя телами происходит теплообмен между ними. Тепло, передаваемое от более нагретого тела к менее нагретому, будет продолжать передаваться до тех пор, пока оба тела не достигнут одинаковой температуры. Такой процесс называется теплопроводностью.

Предположим, что второе тело было нагрето до температуры t1=100, а первое тело имеет начальную температуру t0=20. Из условия задачи следует, что оба тела имеют одинаковую теплоемкость.

Так как потери энергии не рассматриваются, можно сказать, что суммарная энергия тепла должна оставаться постоянной. Таким образом, количество тепла, передаваемое от второго тела к первому, равно количеству тепла, получаемому первым телом от второго.

Тепло, передаваемое от второго тела к первому, можно выразить через уравнение теплового баланса:

m1 * c * (t — t0) = m2 * c * (t1 — t),

где m1 и m2 — массы тел, c — теплоемкость, t — установившаяся температура.

Упрощая уравнение, можно получить:

m1 * (t — t0) = m2 * (t1 — t),

t * ( m1 + m2 ) = t0 * m1 + t1 * m2,

t = ( t0 * m1 + t1 * m2 ) / ( m1 + m2 ).

Таким образом, установившаяся температура будет равна (20 * m1 + 100 * m2) / (m1 + m2).

Пример использования:
Пусть масса первого тела, m1, равна 1 кг, а масса второго тела, m2, равна 2 кг. Тогда температура установления равновесия будет (20 * 1 + 100 * 2) / (1 + 2) = 73.33°C.

Совет: Для лучшего понимания концепции теплопроводности и температурного равновесия, рекомендуется изучить основные законы термодинамики и определения, связанные с теплоемкостью и теплопередачей.

Упражнение: Если масса первого тела равна 5 кг, а масса второго тела равна 3 кг, какая будет установившаяся температура?Ответ: