Какова удельная теплоемкость газойля, исходя из результатов данного эксперимента? Учитывайте, что латунный сосуд имеет
Какова удельная теплоемкость газойля, исходя из результатов данного эксперимента? Учитывайте, что латунный сосуд имеет массу 500 г и содержал 300 г газойля при температуре 20⁰С. В сосуд долили еще 400 г газойля, предварительно нагретого до температуры 30⁰С. Конечная температура в сосуде составила 25⁰С. Учтите, что удельная теплоемкость латуни равна 380 Дж/(кг⋅⁰С), а потери тепла не учитываются.
Malysh 42
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения теплоты.Первым шагом определим, сколько теплоты было передано от нагретого газойля ко всему сосуду. Мы знаем, что масса газойля вначале составляла 300 г, а температура была 20°C. Масса газойля, добавленного после этого, составляет 400 г, а его температура была 30°C. Потери тепла не учитываются, поэтому теплота, переданная газойлям, должна быть равна теплоте, полученной латунным сосудом.
Для начала, найдем изменение теплоты первого газойля с помощью следующей формулы:
\[\Delta Q_1 = mc\Delta T\]
где \(\Delta Q_1\) - изменение теплоты первого газойля, \(m\) - масса первого газойля, \(c\) - удельная теплоемкость газойля, \(\Delta T\) - изменение температуры первого газойля.
Масса первого газойля составляет 300 г, удельная теплоемкость газойля нам неизвестна, а изменение температуры равно разнице между конечной и начальной температурами, то есть \(25⁰C - 20⁰C = 5⁰C\).
Теперь, найдем изменение теплоты второго газойля:
\[\Delta Q_2 = mc\Delta T\]
где \(\Delta Q_2\) - изменение теплоты второго газойля, \(m\) - масса второго газойля, \(c\) - удельная теплоемкость газойля, \(\Delta T\) - изменение температуры второго газойля.
Масса второго газойля составляет 400 г, удельная теплоемкость газойля нам неизвестна, а изменение температуры равно разнице между конечной температурой и температурой вначале, то есть \(25⁰C - 30⁰C = -5⁰C\) (знак минус указывает на уменьшение температуры).
Закон сохранения теплоты гласит, что теплота, переданная от одного объекта или вещества другому, равна теплоте, полученной этим объектом или веществом. Таким образом, сумма изменений теплоты должна равняться нулю:
\[\Delta Q_1 + \Delta Q_2 = 0\]
Подставляя значения, получим:
\(mc\Delta T + mc\Delta T = 0\)
\(2mc\Delta T = 0\)
Учитывая, что \(mc\Delta T \neq 0\) (поскольку масса и изменение температуры отличны от нуля), можно сделать вывод, что удельная теплоемкость газойля равна нулю.