Вопрос пользователя:
В алюминиевый калориметр массой 150 грамм наливают воду той же температуры массой 200 грамм. После этого в калориметр опускают железный брусок, массой 150 грамм, температура которого равна 90 градусам С. После установления равновесия температура системы стала равной 20 градусам С. Какова начальная температура воды в калириметре?
Илюха отвечает:
По закону сохранения энергии вся теплота, выделившаяся при охлаждении железного бруска идет на нагревание воды и калориметра.
Примем индекс 1 для калориметра, 2 – для воды, 3 – для бруска, to – установившаяся температура, t -начальная температура воды и калориметра , t3 – начальная температура бруска: (выделившаяся теплота есть c*m*(tн-tк), где с – удельная теплоемкость)
(m1*c1+m2*c2)*(to-t)=m3*c3*(t3-to)
m1*c1*to-(m1*c1+m2*c2)*t+m2*c2*to=m3*c3*t3-m3*c3*to
(m1*c1+m2*c2)*t=(m1*c1+m2*c2=m3*c3)*to-m3*c3*t3
t=((m1*c1+m2*c2+m3*c3)*to-m3*c3*t3)/(m1*c1+m2*c2)
t=((0,15*900+0,2*4200+0,15*450)*20-0,15*90*450)/(0,15*900+0,2*4200)
t=15,15 град С
Ответ: 15,15 град С.