Уравнение теплового баланса. Алгоритм решения задач

Термос
Внутренняя стенка
Внешняя стенка стеклянного сосуда
Горячее
или холодное содержимое
вакуум
корпус
пробка
воздух
зеркальное покрытие
содержимое
термоса

В стакан с горячим чаем опустили чайную ложку
Как будет изменяться температура ложки? Что произойдет с ее внутренней энергией?
Как будет изменяться температура чая? Что произойдет с его внутренней энергией?
Какие процессы будут происходить, если чай налить в термос, и туда опустить ложку?

Представим процесс в виде схемы
Пусть процесс происходит в изолированной системе
1.
2.
Тепловое равновесие
замкнутая система

Рассмотрим решение задачи:
В сосуд с водой, температура которой 15°С, впускают 0,2 кг водяного пара при 100°С. Температура смеси, установившаяся после наступления равновесия, 89°С. Какова была масса воды в сосуде? Потерями тепла пренебречь.
Прочитав внимательно условие задачи, уясним:
о каких явлениях или процессах идет речь в задаче;
как при этом изменяются физические величины, характеризующие эти явления или процессы;
как изменяются физические величины, характеризующие состояние тел, участвующих в процессе.

Какой процесс будет происходить между водой и водяным паром?
Между водой и водяным паром будет происходить теплообмен (теплопередача):
вода получает энергию, пар – отдает
Как называется энергия, которую тело получает или отдает при теплопередаче?
Количество теплоты
В конце система придет в состояние теплового равновесия

Что будет происходить с водой?
Вода, получая энергию от пара, нагреется от температуры 15°С до 89°С
Что будет происходить с водяным паром?
Пар, отдавая энергию, сначала конденсируется при постоянной температуре 100°С, затем конденсат (вода) охлаждается до 89°С.

Составим схему процесса:
нагревание
конденсация
охлаждение

Запишем краткое условие задачи
(то, что дано по условию, и необходимые табличные данные):

Подставим в полученное выражение числовые значения величин и определим массу воды:
Задача решена

Задача для самостоятельного решения
Медную деталь, нагретую до 720°С, погрузили в 1,75 кг воды при температуре 18°С. Вся вода при этом нагрелась до 100°С и 75 г ее обратилось в пар. Определите массу детали. Потерями тепла пренебречь.
Совет: начните решение со схемы!

1) В каких процессах будут участвовать медная деталь и вода?
2) В каких процессах энергия выделяется, а какие идут с поглощением энергии?
Дорисуйте схему самостоятельно
медная деталь
медная деталь
вода
вода
вода
пар

Проверьте ответ!
Ответ: масса детали 3,3 кг
МОЛОДЦЫ!
Получилось?