Konieczne jest też założenie o (przynajmniej w przybliżeniu) stałości pojemności cieplnych obu układów (stałości ciepeł właściwych).

Przepływ ciepła przez przegrodę zależy od różnicy temperatur obu układów:

Oba układy są izolowane od otoczenia, a więc:

Rozwiązanie Różnice pojemności cieplnej obu układów (inna masa i inne ciepło właściwe ), powodują, że ta sama ilość ciepła (energii) zmienia temperaturę w różny sposób:   i     i     i  

a także:

gdzie temperatura końcowa jest funkcją temperatur początkowych i oraz pojemności cieplnych układów:

Stąd:

gdzie jest różnicą temperatur układów „1” i „2”:

Skąd wynika:

gdzie:

I ostatecznie:

gdzie jest początkową różnicą temperatur:

oraz

lub

Wynik końcowy zgodny jest więc (co do charakteru przebiegu eksponencjalnego) z prawem stygnięcia Newtona dla stygnącego układu w kontakcie z otoczeniem o stałej temperaturze. To tłumaczy również sukces tego prostego prawa nawet gdy jego podstawowe założenia nie są spełnione.

Przypadek graniczny – stała temperatura otoczenia Gdy pojemność układu „2” traktowanego tutaj jako „bezpośrednie otoczenie” jest dużo większa niż pojemność cieplna układu stygnącego:

wówczas temperatura układu „2” (bezpośredniego otoczenia stygnącego układu) pozostaje stała:

oraz

gdzie współczynnik w równaniu jest tożsamy z wartością w oryginalnym równaniu eksponencjalnym:

Kategoria:Prawa i równania termodynamiki Kategoria:Isaac Newton