Question

Даю 40 баллов. Это мои последние баллы, помогите, пожалуйста Для определения удельной теплоёмкости цинка, его кусок массой m2=235,6г нагревают до температуры t2=99,3 градусов и опускают в латунный калориметр с водой. Удельная теплоёмкость латуни c1=390 Дж (кг*градус), масса калориметра m1=100г, масса воды m=209,3г, начальная температура калориметра и воды t0=20,5 градусов. В конце опыта температура воды в калориметре повысилась до t=27,6 градусов. Определите по данным удельную теплоёмкость цинка

Answer 1

Ответ:

386 Дж/кг*°С

Объяснение:

Количество теплоты, отданное цинком, равно количеству теплоты, полученному калориметром и водой

$Q_Z_n=Q_k+Q_B$

Распишем каждое из данных количеств теплоты

$Q_Z_n=c_Z_n*m_Z_n*(t_1_Z_n-t_2_Z_n)=x*0.2356*(99.3-27.6)=16.893x$ Дж

$Q_k=c_k*m_k*(t_2_k-t_1_k)=390*0.1*(27.6-20.5)=276.9$ Дж

$Q_B=c_B*m_B*(t_2_B-t_1_B)=4200*0.2093*(27.6-20.5)=6241.3$ Дж

Подставляем результаты в уравнение теплового баланса и находим х

$16.893x=276.9+6241.3$

$x=386$ Дж/кг*°С.

Answer 2

Ответ:

Объяснение:

1)

Остывает цинк:

Q₂ = m₂·c₂·(t₂ - t) =0,2356·(99,3-27,6)·c₂ = 16,89·c₂   Дж        (1)

2)

Нагревается калориметр:

Q₁ = m₁·c₁·(t - t₀) = 0,100·390·(27,6 - 20,5) = 276,9 Дж       (2)

3)

Нагревается вода:

Q = m·c·(t - t₀) = 0,2093·4200·(27,6 - 20,5) = 6241,3 Дж       (3)

4)

Составляем уравнение теплового баланса  (см уравнения (1), (2) и (3)):

Q₂ = Q₁ + Q

16,89·c₂ = 276,9 + 6241,3

16,89·c₂ = 6518,2

Отсюда:

с₂ = 6518,2 / 16,89 ≈ 400 Дж/(кг·°С)

Answer 3

Для определения удельной теплоемкости цинка (символом обычно обозначается "с") можно использовать закон сохранения тепла. Этот закон гласит, что количество тепла, перешедшего от нагретого тела к холодным телам, равно количеству тепла, поглощенному холодными телами.

Мы можем записать это следующим образом:

Qпотерянное (цинк) = Qполученное (вода + латунь)

Где: Qпотерянное (цинк) - количество тепла, потерянное цинком при охлаждении от t2 до t (градусы Цельсия). Qполученное (вода + латунь) - количество тепла, полученное водой и латунью при нагревании от t0 до t (градусы Цельсия).

Давайте выразим каждое из этих количеств тепла:

1. Qпотерянное (цинк): Qпотерянное (цинк) = m2 * с * (t - t2)

2. Qполученное (вода + латунь): Qполученное (вода + латунь) = (m1 + m) * c1 * (t - t0)

Теперь мы можем приравнять эти два выражения:

m2 * с * (t - t2) = (m1 + m) * c1 * (t - t0)

Теперь подставим известные значения:

m2 = 235.6 г с1 = 390 Дж/(кг°C) = 3900 Дж/(г°C) (переведем в граммы) m1 = 100 г m = 209.3 г t2 = 99.3°C t0 = 20.5°C t = 27.6°C

Подставляем и решаем уравнение:

235.6г * с * (27.6°C - 99.3°C) = (100г + 209.3г) * 3900 Дж/(г*°C) * (27.6°C - 20.5°C)

Теперь рассчитаем удельную теплоемкость цинка (с):

с = [(100г + 209.3г) * 3900 Дж/(г*°C) * (27.6°C - 20.5°C)] / [235.6г * (27.6°C - 99.3°C)]

с = (3093000 Дж * 7.1°C) / (235.6г * (-71.7°C))

с ≈ -210.7 Дж/(г*°C)

Обратите внимание на знак минус. Он указывает на то, что цинк теряет тепло при охлаждении. Удельная теплоемкость цинка составляет приблизительно -210.7 Дж/(г*°C).