例題と同じ「高温物体と低温物体の混合 → 熱平衡温度を求める」という典型問題です。今回はアルミと水。手順は同じで、立式と式変形だけ正確にこなせばよい。
ポイントは「熱平衡温度は単純な平均ではない」こと。熱容量(質量×比熱)の大きい方の温度に近づきます。水は比熱が大きいので、水の方に引っ張られるイメージです。
アルミ(高温)と水(低温)を混ぜたときの熱平衡温度 \(t\)。例題と同じ立式・解法を使う。
「単純な平均」ではないことに注意。\(t = (T_1 + T_2)/2\) は両者の熱容量が等しい場合のみ成立する特殊例で、一般には熱容量の大きい方に偏ります。