
在解决这个问题时,我们设初始水温为X摄氏度,铜的温度为100摄氏度。水的质量为M千克,铜的质量为m千克。水的比热容为4200焦/(千克*摄氏度),铜的比热容为390焦/(千克*摄氏度)。这里比热容的具体数值虽然可以不用直接知道,但在解题过程中我们会用到,以方便理解。
当水和铜达到热平衡时,它们的温度相同。我们可以通过热平衡方程来求解这个问题。假设水和铜达到平衡后的温度为40摄氏度,我们可以得到方程:(40-X) * 4200 * M = (100-40) * 390 * m。
如果假设水和铜达到平衡后的温度为50摄氏度,那么方程变为:(50-40) * 4200 * M = (100-50) * 390 * m。
通过这两个方程,我们可以解出X的值。将两个方程转换为:5 * (40-X) = 6 * 10,从而得出X = 28摄氏度。
这个解题过程展示了如何利用热平衡原理解决物理问题,通过设定合理的假设和方程,可以有效地找到问题的答案。