O bară metalică omogenă de masă $m_{\text{metal}} = \pu{5 kg}$ și temperatură $t_{\text{metal}} = \pu{50 ^\circ C}$ este introdusă într-un calorimetru ideal în care se află o cantitate de apă $m_{\text{apă}} = \pu{7 kg}$, la temperatura $t_{\text{apă}} = \pu{10 ^\circ C}$. Presiunea atmosferică este normală. Cunoscând căldura specifică a metalului $c_{\text{metal}} = (c_{\text{apă}}/5)$, care va fi temperatura din calorimetru după stabilirea echilibrului termic?

Valoarea este cu 5 °C peste temperatura de echilibru. La 20 °C apa s-ar încălzi cu 10 °C și ar primi $Q_p = 7 \cdot c_{\text{apă}} \cdot 10 = 70\,c_{\text{apă}}$, dar…

La 10,5 °C apa s-ar încălzi cu numai 0,5 °C și ar primi $Q_p = 7 \cdot c_{\text{apă}} \cdot 0{,}5 = 3{,}5\,c_{\text{apă}}$, în timp ce bara s-ar răci cu 39,5 °C și ar ceda $Q_{ced} = 5 \cdot \frac{c_{\text{apă}}}{5} \cdot 39{,}5 = 39{,}5\,c_{\text{apă}}$, de peste 11…

La 11 °C apa s-ar încălzi cu 1 °C și ar primi $Q_p = 7 \cdot c_{\text{apă}} \cdot 1 = 7\,c_{\text{apă}}$, iar bara s-ar răci cu 39 °C și ar ceda $Q_{ced} = 5 \cdot \frac{c_{\text{apă}}}{5} \cdot 39 = 39\,c_{\text{apă}}$, mult mai mult decât ar primi apa…

Valoarea este cu 1 °C sub temperatura de echilibru. La 14 °C bara s-ar răci cu 36 °C și ar ceda $Q_{ced} = 5 \cdot \frac{c_{\text{apă}}}{5} \cdot 36 = 36\,c_{\text{apă}}$, iar apa s-ar încălzi…