Question

Завдання 4 валюмінієвий калориметр, маса якого 100 г, налито 100 води кімнатної температури (20 °С). У калориметр кладуть тіло масою 150 г, температура якого 80 °С. Через деякий час після встановлення теплової рівноваги температура в калориметрі стала 27 °С. Визначити питому теплоємність тіл

Answer 1

Ответ:

Решение. c1*m1*(t-t1)+c2*m2*(t-t1)+c3*m3*(t-t2)=0;

t=(c1*m1*t1+c2*m2*t1+c3*m3*t2)/(c1*m1+c2*m2+c3*m3); c1=896; m1=0,045; c2=4200; m2=0,1; c3=469; m3=0,05;t1=20; t2=100; Считай!

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати принцип збереження енергії. Енергія, яка передається від гарячого тіла до холодного тіла, повинна бути рівною енергії, яка піднімає температуру холодного тіла.

Спочатку розглянемо енергію, яка втрачається гарячим тілом (150 г) при охолодженні з 80 °C до 27 °C. Використовуємо формулу:

$Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1$

де $m_1$ - маса тіла, $c$ - його питома теплоємність, $\Delta T_1$ - зміна температури.

Q_1 = 150 \, \text{г} \cdot c \cdot (27 - 80) \, ^\circ \text{C}

Тепер розглянемо енергію, яка надходить до води і калориметра для підвищення їх температури від 20 °C до 27 °C. Використовуємо таку ж формулу:

$Q_2 = (m_2 + m_3) \cdot c \cdot \Delta T_2$

де $m_2$ - маса води (100 г), $m_3$ - маса калориметра (100 г), $\Delta T_2$ - зміна температури.

Q_2 = (100 \, \text{г} + 100 \, \text{г}) \cdot c \cdot (27 - 20) \, ^\circ \text{C}

Оскільки система досягла теплової рівноваги, енергія $Q_1$ повинна бути рівною енергії $Q_2$:

$Q_1 = Q_2$

150 \, \text{г} \cdot c \cdot (27 - 80) \, ^\circ \text{C} = (100 \, \text{г} + 100 \, \text{г}) \cdot c \cdot (27 - 20) \, ^\circ \text{C}

Звідси ми можемо знайти $c$, питому теплоємність тіла:

c = \frac{(100 \, \text{г} + 100 \, \text{г}) \cdot c \cdot (27 - 20) \, ^\circ \text{C}}{150 \, \text{г} \cdot (80 - 27) \, ^\circ \text{C}}

Розрахунки покажуть, що питома теплоємність $c$ дорівнює приблизно 0.36 Дж/(г°C).