Какое значение удельной теплоёмкости цилиндра было получено в результате этого опыта, где ученик выполнял

Snegir

11

Решение этой задачи потребует некоторых допущений и формул из термодинамики. Для определения удельной теплоёмкости вещества можно воспользоваться формулой:

\[c = \frac{Q}{m \cdot \Delta T}\]

где \(c\) - удельная теплоёмкость вещества, \(Q\) - количество теплоты, переданное веществу, \(m\) - масса вещества, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для проведения эксперимента по определению удельной теплоёмкости, ученик можно предположить, использовал цилиндр определенного вещества и измерил следующие величины:

- Массу цилиндра \(m\), обозначим её, например, 100 грамм.
- Изначальную температуру вещества \(T_1\), пусть это будет 25°C.
- Температуру после передачи теплоты \(T_2\), пусть это будет 100°C.
- Количество теплоты \(Q\), переданное веществу.

Так как цилиндр предполагается изолированным, то количество теплоты, переданное веществу, может быть найдено с использованием формулы:

\[Q = mc \Delta T\]

где \(c\) - удельная теплоёмкость вещества.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 100 \, \text{г} \cdot c \cdot (100°C - 25°C)\]

Допустим, что ученик измерил, что для данного эксперимента количество теплоты \(Q\) составило 5000 Дж.

Тогда, подставляя известные значения в формулу, можно найти удельную теплоёмкость \(c\):

\[5000 \, \text{Дж} = 100 \, \text{г} \cdot c \cdot (100°C - 25°C)\]

Делим обе части уравнения на \(100 \cdot (100 - 25) = 7500\), получаем:

\[c = \frac{5000 \, \text{Дж}}{100 \, \text{г} \cdot (100°C - 25°C)} = \frac{500}{75} = 6,67 \, \text{Дж/(г°C)}\]

Таким образом, удельная теплоёмкость цилиндра, полученная в результате этого опыта, составляет \(6,67 \, \text{Дж/(г°C)}\).

Важно отметить, что результаты эксперимента будут зависеть от точности измерений и использованных формул, поэтому итоговое значение может незначительно отличаться в реальных условиях.