2018-10-20
В калориметре находятся два сосуда, разделённые теплопроводящей стенкой. В первый сосуд наливают жидкость массы $m_{1}$ и удельной теплоёмкости $c_{1}$, а во второй жидкость удельной теплоёмкости $c_{2}$. Найдите массу $m_{2}$ жидкости, налитой во второй сосуд, если известно, что после установления теплового равновесия первая жидкость нагрелась на 1/3 от начальной разницы температур.
Решение:
Запишем уравнение теплового баланса:
$c_{1}m_{1} \Delta T_{1} + c_{2}m_{2} \Delta T_{2} = 0$. (1)
Пусть $\Delta T$ - начальная разница температур. По условию известно, что первая жидкость нагрелась на 1/3 от начальной разницы температур, т.е.:
$\Delta T_{1} = \frac{1}{2} \Delta T$, (2)
Тогда, в результате установления теплового равновесия, температура второй жидкости изменилась на:
$\Delta T_{2} = - \frac{2}{3} \Delta T$. (3)
Подставив (2) и (3) в (1) и выразив $m_{2}$, найдём
Ответ: $m_{2} = \frac{c_{1} }{2c_{2} } m_{1}$.