Тепловое равновесие. Для измерения температуры тела человека нужно подержать медицинский термометр под мышкой 5-8 мин. За это время ртуть в термометре нагревается и уровень ее повышается. По длине столбика ртути можно определить температуру. Термометр никогда не покажет температуру тела сразу же после того, как он соприкоснулся с ним. Необходимо некоторое время для того, чтобы температуры тела и термометра выровнялись и между телами установилосьтепловое равновесие, при котором температура перестает изменяться.
Тепловое равновесие с течением времени устанавливается между любыми телами, имеющими различную температуру. Бросьте в стакан с водой кусочек льда и закройте стакан плотной крышкой. Лед начнет плавиться, а вода охлаждаться. Когда лед растает, вода начнет нагреваться: после того как она примет температуру окружающего воздуха, никаких изменений внутри стакана с водой происходить не будет.
Из этих и подобных им простых наблюдений можно сделать вывод о существовании очень важного общего свойства тепловых явлений. Любое макроскопическое тело или группа макроскопических тел при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние теплового равновесия.
1) Для нагрева воды от 20 до 23 градусов потребовалось количество теплоты Q1=c1*m1*ΔT=4200*0,2*(23-20)=2520 Дж.
2) Для нагрева колбы от 20 до 23 градусов потребовалось количество теплоты Q2=840*0,1*(23-20)=1260 Дж (считаем, что колба изготовлена из лабораторного стекла, а его теплоёмкость с=840 Дж/(кг*К).
3) Пусть m- масса ртути. При остывании от 100 до 23 градусов ртуть отдала количество теплоты Q3=125*m*(100-23)=9625*m Дж.
Так как Q3=Q1+Q2, то отсюда следует уравнение 9625*m=3780, решая которое, находим m=3780/9625≈0,39 кг. ответ: ≈0,39 кг.
