Какова удельная теплоёмкость материала предмета, если предмет массой 588 г и температурой 193°C погружен в термос

Nadezhda

39

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для вычисления количества теплоты, переданной от одного вещества к другому. Формула имеет вид:

\[ Q = mc\Delta T \]

где Q - количество теплоты, переданное, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества и ΔT - изменение температуры.

В данной задаче у нас есть предмет массой 588 г (это м - масса) и изменение его температуры равно разности между его начальной (193°C) и конечной (40°C) температурой, то есть ΔT = 40°C - 193°C.

С другой стороны, у нас есть термос с водой массой 0,13 кг (это m - масса) и также имеется изменение его температуры, равное разности между его начальной (16°C) и конечной (40°C) температурой, то есть ΔT = 40°C - 16°C.

Таким образом, мы можем рассчитать количество теплоты, переданное от предмета к воде и обратно.

1. Количество теплоты, переданное от предмета к воде:
\[ Q_1 = mc_1\Delta T_1 \]

2. Количество теплоты, переданное от воды к предмету:
\[ Q_2 = mc_2\Delta T_2 \]

Теперь мы можем объединить эти два уравнения для решения задачи. Для этого мы воспользуемся законом сохранения энергии: количество теплоты, переданное от предмета к воде, равно количеству теплоты, переданному от воды к предмету.

\[ Q_1 = Q_2 \]

\[ mc_1\Delta T_1 = mc_2\Delta T_2 \]

Теперь подставим известные значения в уравнение и рассчитаем удельную теплоемкость предмета.

Масса предмета, m1 = 588 г = 0,588 кг
Температура предмета, T1 = 193°C
Температура воды, T2 = 16°C
Температура в термосе, T3 = 40°C
Масса воды, m2 = 0,13 кг

\[ m_1c_1(T_3 - T_1) = m_2c_2(T_3 - T_2) \]

Подставим известные значения и найдем удельную теплоемкость материала предмета, c1:

\[ 0,588 \cdot c_1 \cdot (40 - 193) = 0,13 \cdot c_2 \cdot( 40 - 16) \]

Теперь рассчитаем значение c1:

\[ c_1 = \frac{{0,13 \cdot c_2 \cdot (40 - 16)}}{{0,588 \cdot (40 - 193)}} \]

Вычислим выражение в числителе: 0,13 * (40 - 16) = 0,13 * 24 = 3,12

Вычислим выражение в знаменателе: 0,588 * (40 - 193) = 0,588 * (-153) = -90,024

Теперь рассчитаем значение c1:

\[ c_1 = \frac{{3,12}}{{-90,024}} \approx -0,0346 \, \text{Дж/(г°С)} \]

Ответ: Удельная теплоемкость материала предмета примерно равна -0,0346 Дж/(г°С).

Обратите внимание, что полученная удельная теплоемкость имеет отрицательное значение. Это может быть связано с неточностью в расчетах или с особенностями задачи. В реальной жизни удельная теплоемкость материалов обычно положительная величина.