Какова удельная теплоемкость материала, из которого сделан предмет, если в термос, теплоемкостью которого можно
Какова удельная теплоемкость материала, из которого сделан предмет, если в термос, теплоемкостью которого можно пренебречь, было добавлено 0,18 кг воды при 11°C. После опускания предмета массой 836 г и температурой 187°C в воду, температура в термосе стабилизировалась на уровне 40°C.
Сверкающий_Пегас 38
Чтобы решить задачу о нахождении удельной теплоемкости материала предмета, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, потерянная предметом, будет равна энергии, переданной воде и термосу.Сначала найдем количество тепла, переданное воде. Мы знаем массу воды (0,18 кг), изначальную температуру (11°C) и конечную температуру (40°C). Для этого мы можем использовать формулу:
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1\]
где \(Q_1\) - количество переданного тепла, \(m_1\) - масса воды, \(c_1\) - удельная теплоемкость воды и \(\Delta T_1\) - изменение температуры воды.
Масса воды равна 0,18 кг, удельная теплоемкость воды \(c_1\) равна 4186 Дж/кг·°C, а изменение температуры \(\Delta T_1\) равно 40°C - 11°C = 29°C.
Подставив эти значения в формулу, получим:
\[Q_1 = 0,18 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 29°C\]
Теперь рассмотрим энергию, переданную термосу (в данном случае, энергию, полученную предметом). Величина этой энергии будет равна разности энергии, полученной водой и начальной энергии термоса, которую мы можем пренебречь. Таким образом, тепло, переданное термосу, равно теплу, потерянному предметом:
\[Q_2 = Q_1\]
Теперь рассмотрим формулу для количества тепла, переданного телу:
\[Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2\]
где \(Q_2\) - количество переданного тепла, \(m_2\) - масса предмета, \(c_2\) - удельная теплоемкость предмета и \(\Delta T_2\) - изменение температуры предмета.
Масса предмета равна 836 г (0,836 кг) и начальная температура равна 187°C. Конечная температура равна 40°C, как указано в задаче. Примем во внимание, что предмет передал всю свою энергию термосу, так что нет потерь энергии.
Подставив эти значения в формулу, получим:
\[Q_2 = 0,836 \, \text{кг} \cdot c_2 \cdot (40°C - 187°C)\]
Итак, по закону сохранения энергии, \(Q_1 = Q_2\). Подставим известные значения и найдем удельную теплоемкость \(c_2\):
\[0,18 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 29°C = 0,836 \, \text{кг} \cdot c_2 \cdot (-147°C)\]
\[c_2 = \frac{{0,18 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 29°C}}{{0,836 \, \text{кг} \cdot (-147°C)}}\]
Подсчитав это выражение, мы найдем удельную теплоемкость материала предмета.