Встеклянный стакан массой 120 г, имеющий температуру 15 градусов , налили 200г воды , температура которой 100 градусов. при какой температуре установится тепловое равновесие? обменом энергии с окружающей средой пренебречь.

1. т.к обменом с ок.средой можно пренебречь, значит количество теплоты, отданное водой при охлаждении, равно количеству тепла, полученного стаканом при нагреве
2. Qотданное водой=mводы*своды*(tyначводы-tконечная)
mводы=0,2 кг - масса воды, своды=4200 Дж/(кг*градус), tначводы=100 градусов - начальная температура воды, tконечная - конечная температура воды и стакана.которую и ищем
3. Аналогично для стакана Qполученное стаканом=mстакана*с стекла*(tконечная-tнач стакана)
mводы=0,12 кг - масса стакана, сстекла=840 Дж/(кг*градус), tначстакана=15 градусов - начальная температура стакана, tконечная - конечная температура воды и стакана.которую и ищем
4.приравниваем формулы во 2 и 3 действии и получаем линейное уравнение с одной неизвестной tконечная:
mводы*своды*(tyначводы-tконечная)=mстакана*с стекла*(tконечная-tнач стакана) после раскрытия скобок, пересения с неизвестной температурой все водну часть и тд получим tконечная=(mводы*своды*tнач воды +mстакана*с стекла*tнач стакана)/(mводы*с воды+mстакана*с стекла) tконечная =(0,2*4200*100+0,12*840*15)/(0,2*4200+0,12*840)=90,9 градуса
ДВА МОМЕНТА. 1.Обратите внимание, что у воды мы из начальной температуры вычитали конечную, а у стекла наоборот, так как вода остывает(и конечная температура меньше начальной),а стакан наоборот нагревается.
2.конечная температура не может получиться больше температуры воды (больше 100 градусов) и меньше температуры стакана.