Question

7.13 В сосуд налили воду массой 400 г при температуре 20 °С и опустили стальную гирьку массой 300 г, нагретую до 380 °С. После этого в сосуде установилась температура 40 °С. Определите теплоёмкость сосуда. В литровую банку с водой при температуре 40 °C

Answer 1

Ответ: 666 дж/кг*с = 670 дж/кг*с

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии и уравнением теплопередачи.

Пусть теплоемкость сосуда равна C, а масса воды равна m1, масса гирьки равна m2, исходная температура воды равна T1, исходная температура гирьки равна T2, температура равновесия равна T.

Сначала определим количество тепла, переданного от гирьки к воде:

Q1 = m2 * c * ΔT2

где Q1 - количество тепла, m2 - масса гирьки, c - удельная теплоемкость вещества гирьки, ΔT2 - изменение температуры гирьки.

Затем определим количество тепла, переданного от воды к сосуду:

Q2 = m1 * C * ΔT

где Q2 - количество тепла, m1 - масса воды, C - теплоемкость сосуда, ΔT - изменение температуры воды.

Так как система находится в теплоизоляции, то количество тепла, переданного гирькой равно количеству тепла, переданному сосуду:

Q1 = Q2

m2 * c * ΔT2 = m1 * C * ΔT

Теперь подставим известные значения и решим уравнение:

300 г * (особенности, стали=0.46 Дж/(г*°C)) * (380 °C - 40 °C) = 400 г * C * (40 °C - 20 °C)

138 000 Дж = 800 г * C * 20 °C

C = 138 000 Дж / (800 г * 20 °C)

C ≈ 8.625 Дж/(г*°C)

Таким образом, теплоемкость сосуда равна примерно 8.625 Дж/(г*°C).