Question

В калориметр массой 200г при температуре 20⁰ налили кипяток массой 400г . Окончательная температура оказалась 95⁰. Какова удельная теплоемкость калориметра если удельная теплоемкость воды 4200 Дж( срочно , подробно )​

Answer 1

Дано:

m1=200 г=0,2 кг

m2=400 г=0,4 кг

t1=20°c

t2=100°c

t=95°c

c2=4200 Дж/кг*°с

Найти:

c1-?

Решение:

Q1=Q2

c1*m1*(t-t1)=c2*m2*(t2-t)

c1=c2*m2*(t2-t)/(m1*(t-t1))=4200*0,4*(100-95)/(0,2*(95-20))=8400/15=560 Дж/кг*°с

Ответ:

c1=560 Дж/кг*°с

Answer 2

Для определения удельной теплоемкости калориметра воспользуемся законом сохранения энергии. Энергия, переданная горячей водой калориметру, равна энергии, поглощенной системой (калориметр + вода). Мы можем выразить это математически:

\[ m_1 \cdot c_1 \cdot (T_f - T_1) = m_2 \cdot c_2 \cdot (T_f - T_2) + m_{\text{кал}} \cdot c_{\text{кал}} \cdot (T_f - T_{\text{кал}}) \]

где: - \( m_1 \) - масса горячей воды (400 г), - \( c_1 \) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг·°C), - \( T_1 \) - начальная температура горячей воды (по условию, не указана, но предположим, что она равна температуре кипящей воды, т.е., 100°C), - \( m_2 \) - масса калориметра (200 г), - \( c_2 \) - удельная теплоемкость калориметра (которую мы ищем), - \( T_2 \) - начальная температура калориметра (20°C), - \( m_{\text{кал}} \) - масса воды в калориметре (неизвестная), - \( c_{\text{кал}} \) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг·°C), - \( T_{\text{кал}} \) - начальная температура воды в калориметре (20°C), - \( T_f \) - конечная температура системы (95°C).

Теперь решим уравнение относительно удельной теплоемкости калориметра \( c_2 \):

\[ m_1 \cdot c_1 \cdot (T_f - T_1) = m_2 \cdot c_2 \cdot (T_f - T_2) + m_{\text{кал}} \cdot c_{\text{кал}} \cdot (T_f - T_{\text{кал}}) \]

\[ 400 \, \text{г} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (95 - 100) = 200 \, \text{г} \cdot c_2 \cdot (95 - 20) + m_{\text{кал}} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (95 - 20) \]

Решив это уравнение, выразим \( c_2 \), удельную теплоемкость калориметра.