Question

СРОЧНО! Для визначення питомої теплоємності сталі в калориметр, що містить воду масою 500 г при температурі 13 ° С, опущено сталеве тіло масою 400 г, нагріте до температури 100 ° С. Температура води в калориметрі підвищилася до 20 ° С. Визначте питому теплоємність сталі.

Answer 1

Вiдповідь: 460 Дж/кг*°С

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

m₁ = 500 г. = кг.

t₁ = 13 °C

t₂ = 100 °C

m₂ = 400 г. = 0,4 кг.

t₃ = 20 °C

c₁ = 4200 Дж/кг*°C

c₂ = ?

Рішення:

Q₁ = Q₂

Q₁ = c₂*m₂*Δt₂

Q₂ = c₁*m₁*Δt₁

c₂ = c₁*m₁*Δt₁ / m₂*Δt₂

c₂ = 4200*0,5*(20-13) / 0,4*(100-20) = 14700 / 80 = 460 Дж/кг*°С

Answer 2

Для визначення питомої теплоємності сталі можна використовувати закон збереження енергії, де тепло, яке передається сталі, рівне теплу, яке поглинула вода та калориметр. Можна виразити це так:

Маса води (m_води) * питома теплоємність води (c_води) * зміна температури води (ΔT_води) = маса сталі (m_сталі) * питома теплоємність сталі (c_сталі) * зміна температури сталі (ΔT_сталі)

Маса води (m_води) = 500 г Початкова температура води (T_початкова) = 13 °C Зміна температури води (ΔT_води) = кінцева температура води (T_кінцева) - початкова температура води (T_початкова) = 20 °C - 13 °C = 7 °C

Маса сталі (m_сталі) = 400 г Початкова температура сталі (T_сталі) = 100 °C Зміна температури сталі (ΔT_сталі) = кінцева температура сталі (T_кінцева) - початкова температура сталі (T_сталі) = 20 °C - 100 °C = -80 °C

Питома теплоємність води (c_води) = 4.18 J/(g°C) (це питома теплоємність води при нормальних умовах) Питома теплоємність сталі (c_сталі) - що ми намагаємось знайти.

Тепер можемо підставити ці значення в рівняння:

(500 г) * (4.18 J/(g°C)) * (7 °C) = (400 г) * (c_сталі) * (-80 °C)

Почистимо це рівняння:

(500 г) * (4.18 J/(g°C)) * (7 °C) = (400 г) * (c_сталі) * (-80 °C)

14630 J = -32000 г * (c_сталі)

Тепер знайдемо питому теплоємність сталі (c_сталі):

c_сталі = 14630 J / (32000 г * (-80 °C))

c_сталі = -0.0578 J/(g°C)

Отже, питома теплоємність сталі дорівнює -0.0578 J/(g°C). Знак "-" вказує на те, що сталь віддає тепло під час охолодження.