2. ВНУТРІШНЯ ЕНЕРГІЯ. ТЕПЛОВІ ЯВИЩА » 17 (5)

5. Придумайте 1–2 задачі на складання рівняння теплового балансу та розв’яжіть їх. Умови задач, розв'язок і відповідні ілюстрації оформте на окремому аркуші. У склянку з 300 г води за температури 20 °C опустили мідний брусок масою 500 г, нагрітий до 80 °C. Визначте температуру, до якої встановиться теплова рівновага. Теплообміном з навколишнім середовищем знехтувати. Дано: m1 = 300 г = 0,3 кг; m2 = 500 г = 0,5 кг; t1 = 20 °C; t2 = 80 °C; c1 = 4200 Дж/(кг · ℃); c2 = 400 Дж/(кг · ℃). Розв’язання: За рівнянням теплового балансу Q1 = Q2, де Q1 = c2m1(t – t1) – кількість теплоти, віддана сталевим бруском; Q2 = c2m2(t2 – t) – кількість теплоти, одержана водою. Тоді c1m1(t1 – t) = c2m2(t2 – t); m1t – m1t1 = m2t2 + m1t1; t = (m_2 t_2+ m_1 t_1)/(m_1+ m_2 ) t = (0,5 кг • 80℃+0,3 кг • 20℃)/(0,3 кг+0,5кг) = 28,2 °C. t –? Відповідь: t = 28,2 °C.