Температура в лаборатории поддерживается равной 25 °С. В помещение лаборатории вносят два алюминиевых бруска. Первый брусок имеет массу 1 кг и начальную температуру 200 °С, а второй — массу 2 кг и температуру 100 °С. Первый брусок кладут сверху второго. Какую температуру будут иметь бруски при достижении теплового равновесия?

Дано: $t_{лаб} = 25^{\circ}C$ $m_1 = 1 \text{ кг}$ $t_1 = 200^{\circ}C$ $m_2 = 2 \text{ кг}$ $t_2 = 100^{\circ}C$ $c$ (удельная теплоемкость алюминия) — сокращается в расчетах. Так как бруски находятся в помещении, они обмениваются теплом не только друг с другом, но и с окружающей средой (воздухом в лаборатории). В состоянии теплового равновесия все тела примут температуру окружающей среды. Однако, если рассматривать задачу как «идеальную» (теплоизолированная система из двух брусков), уравнение теплового баланса выглядит так: $Q_1 + Q_2 = 0$ $c \cdot m_1 \cdot (t - t_1) + c \cdot m_2 \cdot (t - t_2) = 0$ $m_1(t - 200) + m_2(t - 100) = 0$ $1(t - 200) + 2(t - 100) = 0$ $t - 200 + 2t - 200 = 0$ $3t = 400$ $t = 400 / 3 \approx 133,3^{\circ}C$ Так как реальная физическая система находится в лаборатории с температурой $25^{\circ}C$, бруски будут остывать до тех пор, пока не достигнут температуры окружающей среды. **Ответ:** При достижении теплового равновесия с окружающей средой, бруски будут иметь температуру 25 °С.