В этом тепловом процессе в тепловой контакт приводятся два тела,
имеющие различные температуры (стальная деталь и масло) . В процессе
перехода в тепловое равновесие стальная деталь будет отдавать теплоту
(Qотд) , а масло - получать (Qпол) . Если тела не обмениваются теплом
с окружающей средой, а только между собой, то можно записать
уравнение теплового баланса Qпол = Qотд.
Стальная деталь массой M1 охлажд от температуры t1 до темп-ры t = 30 гр. С,
отдавая при этом кол-во теплоты
Qотд = С1*M1*(t1 - t), где С1 - удельная теплоёмкость стали.
Qпол - теплота, полученная маслом.
Qпол = С2*M2*(t - t2), С2 - удельная теплоёмкость масла, M2 - масса масла,
t2 - нач температура масла (10 гр. C)
Подставляем выражения для в ур-ние тепл баланса:
С1*M1*(t1 - t) = С2*M2*(t - t2)
t1 = ( С2*M2*(t - t2) / (С1*M1) ) + t
y1- удельная теплоъёмкость стали=500
y2-удельная теплоёмкость воды=4200
tк-конечная температура в чайнике
Q1=y1*m1*(tк-20)
Q2=y2*m2*(tк-100)
Q1=-Q2 т.к. произойдёт теплообмен, t уравняются, но одно тело получит тепло, а вода отдаст, тогда
y1*m1*tк-y1*m1*20=-y2*m2*tк+y2*m2*100 сразу раскрыл скобки
теперь всё, что связано с tк переношу в одну сторону (влево):
y1*m1*tк+y2*m2*tк=y1*m1*20+y2*m2*100
выношу за скобку tк
tк*(y1*m1+y2*m2)=y1*m1*20+y2*m2*100
tк=(y1*m1*20+y2*m2*100)/(y1*m1+y2*m2)
еу а теперь подставлем цифры
tк=(500*0,4*20+4200*0,1*100)/(500*0,4+4200*0,1)=74,194 градусов C