Question

У фарфорову чашку масою 100 г при температурі 20° С влили 200 г окропу. Кінцева температура стала дорівнювати 93° С. Визначити питому теплоємність фарфору. Питома теплоємність води 4200Дж/кгК

Answer 1

Ответ: 805,5Дж/кг°С

Объяснение:

Дано:

m1=100г=0,1кг

t1=20°C

t2=100°C

t=93°С

с2=4200Дж/кг°С

m2=200г=0,2кг

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

c1-?

Сколько теплоты отдал кипяток, столько теплоты приняла фарфоровая чашка:

Q1=Q2

Q1=c1*m1*(t-t1)

Q2=c2*m2*(t2-t)

Значит:

c1*m1*(t-t1)=c2*m2*(t2-t)

Отсюда:

с1=c2*m2*(t2-t)/(m1*(t-t1))=4200*0,2*(100-93)/(0,1*(93-20))=805,5Дж/кг°С

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі скористаємося законом збереження енергії.

Закон збереження енергії говорить, що тепло, яке передається від одного об'єкта до іншого, дорівнює зміні внутрішньої енергії обох об'єктів:

Q1 + Q2 = ΔU1 + ΔU2,

де Q1 та Q2 - тепло, яке передається від одного об'єкта до іншого, ΔU1 та ΔU2 - зміна внутрішньої енергії обох об'єктів.

У цій задачі відомо, що фарфорова чашка має масу 100 г та питому теплоємність (означена як Сф) нас цікавить, а маса води, яку влили в чашку, становить 200 г.

Також відомо, що початкова температура чашки та води дорівнює 20 °C, а кінцева температура становить 93 °C.

Для розв'язання задачі використаємо формулу для розрахунку тепла, яке передається від одного об'єкта до іншого:

Q = m * С * ΔT,

де Q - тепло, m - маса об'єкта, С - питома теплоємність об'єкта, ΔT - зміна температури.

Застосуємо цю формулу для розрахунку тепла, яке передається від чашки фарфору до води та від води до чашки фарфору:

Q1 = m1 * С1 * ΔT1, Q2 = m2 * С2 * ΔT2.

Початкова температура обох об'єктів дорівнює 20 °C, тому ΔT1 = ΔT2 = (93 °C - 20 °C) = 73 °C.

Тепло, яке передається від фарфорової чашки до води, дорівнює теплу, яке передається від води до фарфорової чашки:

Q1 = Q2.

Застосуємо формулу для розрахунку тепла для обидвох об'єктів:

m1 * С1 * ΔT1 = m2 * С2 * ΔT2.

Розкладемо це рівняння на відомі величини:

100 г * Сф * 73 °C = 200 г * 4200 Дж/кгK * 73 °C.

Далі, знайдемо питому теплоємність фарфорової чашки (Сф):

100 г / 200 г * 4200 Дж/кгK = 2100 Дж/кгK.

Отже, питома теплоємність фарфорової чашки дорівнює 2100 Дж/кгK.