Question

В окріп масою 200г опустили ложку масою 50г, при цьому температура води знизилась до 99°С. З якого матеріалу виготовлено ложку, якщо її початкова температура дорівнювала 29°С?​

Answer 1

Ответ:

вода: m1 = 200г = 0,2кг

с1 = 4200Дж/(кг С)

t1 = 100 С

θ = 99 С

ложка: m2 = 50г = 0,05кг

с2 = ?

t2 = 29 С

θ = 99 С

-------------------------------------------

с1·m1 (θ - t1) + c2·m2· (θ - t2) = 0

c2 = с1·m1 (t1 - θ)/ (m2· (θ - t2))

c2 = 4200·0.2·1/(0.05·70)

c2 = 240 Дж/(кг С) - серебро

Объяснение:

Ложка зроблена з серебра

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна скористатися законом збереження енергії. Вода в окріпі втрачає енергію та охолоджується, коли ложка опускається в неї. Ця втрата енергії дорівнює отриманій від ложки енергії, якою вона нагрілася.

Маса води в окріпі: 200 г Маса ложки: 50 г Початкова температура ложки: 29°C Температура води в окріпі після опускання ложки: 99°C

Спершу обчислимо кількість тепла, яку ложка віддала воді, щоб нагрітися з 29°C до 99°C. Для цього можна використовувати формулу:

Q = m * c * ΔT

де: Q - кількість тепла (в джоулях) m - маса тіла (в грамах) c - специфічна теплоємність матеріалу (в Дж/г°C) ΔT - зміна температури (в °C)

Специфічна теплоємність води (c) приблизно 4.18 Дж/г°C.

Q = 50 г * 4.18 Дж/г°C * (99°C - 29°C) = 50 г * 4.18 Дж/г°C * 70°C = 14630 Дж

Тепер, знаючи кількість тепла (Q), яку надала ложка, ми можемо обчислити специфічну теплоємність матеріалу ложки. Позначимо цю специфічну теплоємність як "C_ложка" (в Дж/г°C).

14630 Дж = 50 г * C_ложка * (99°C - 29°C)

14630 Дж = 50 г * C_ложка * 70°C

C_ложка = 14630 Дж / (50 г * 70°C)

C_ложка ≈ 4.18 Дж/г°C

Зауважимо, що отримана значення специфічної теплоємності ложки дуже близька до специфічної теплоємності води. Це свідчить про те, що ложка скоріш за все виготовлена з матеріалу, який має майже таку саму специфічну теплоємність, як вода, наприклад, нержавіючої сталі. Таким чином, ложка, ймовірно, виготовлена з нержавіючої сталі.