Răspuns: temperatura de echilibru = 76,9⁰ C
Explicație:
calorimetrul si apa au aceeasi temperatura si cedează căldură,
fierul primește căldură, se incalzeste si procesul se oprește la atingerea temperaturii de echilibru tₓ
Q cedat = Q primit
Q cedat = Q₁ - de la calorimetru = m₁c₁ (t₁ - tₓ)
Q₂ - de la apa = m₂c₂(t₁ - tₓ).
Q primit = Q₃ ( fierul se încălzește) = m₃c₃ (tₓ - t₃)
Q₁ + Q₂ = Q₃
m₁c₁ (t₁ - tₓ) + m₂c₂(t₁ - tₓ) = m₃c₃(tₓ - t₃)
calorimetrul m₁ = 300 g = 0,3 kg ; t₁ = 80°C ; c₁ = 418 J/kg°
apa : m₂ = 200 g = 0,2 kg ; t₁= 80°C ; c₂ = 4180 J/kg °
fier : m₃ = 100 g = 0,1 kg ; t₃ = 12 °C ; c₃ = 460 J/kg°
m₁c₁ (t₁ - tₓ) + m₂c₂ (t₁ - tₓ) = m₃c₃ (tₓ - t₃) <=>
m₁c₁t₁ - m₁c₁tₓ + m₂c₂t₁ - m₂c₂tₓ = m₃c₃tₓ - m₃c₃t₃ <=>
m₁c₁t₁ + m₂c₂t₁ + m₃c₃t₃ = m₃c₃tₓ +m₁c₁tₓ + m₂c₂tₓ = tₓ ( m₃c₃ +m₁c₁ + m₂c₂)
m₁c₁t₁ + m₂c₂t₁ + m₃c₃t₃ = 0,3 x 418 x 80 + 0,2 x 4180 x 80 + 0,1 x 460 x 12 = 10 032 + 66880 + 552 = 77464
( m₃c₃ +m₁c₁ + m₂c₂) = 46 + 125,4 + 836 = 1007,4
77464 = 1007,4 tₓ
tₓ = 76,9
