Какова удельная теплоемкость вещества, если испытуемое тело массой 150 г нагрели до 100 *с и поместили в калориметр

Puma

50

Чтобы определить удельную теплоемкость вещества, мы можем использовать закон сохранения теплоты. Закон гласит, что количество переданной теплоты от горячего тела равно количеству полученной теплоты холодного тела.

Давайте разобьем задачу на несколько шагов и решим ее по порядку:

Шаг 1: Определение количества теплоты, переданной воде
Масса воды в калориметре составляет 200 г, а начальная и конечная температуры соответственно 16 °C и 22 °C. Чтобы узнать количество теплоты, переданной воде, воспользуемся формулой:

Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды,

где Q_воды - количеств теплоты, переданной воде,
m_воды - масса воды,
c_воды - удельная теплоемкость воды,
ΔT_воды - изменение температуры воды.

Мы знаем, что масса воды составляет 200 г, удельная теплоемкость воды c_воды примерно равна 4.18 Дж/г·°C (джоуль на грамм на градус Цельсия), а разница температур ΔT_воды = 22 °C - 16 °C = 6 °C.

Подставим известные значения в формулу:

Q_воды = 200 г * 4.18 Дж/г·°C * 6 °C.

Вычислим значение Q_воды:

Q_воды = 5016 Дж.

Шаг 2: Определение количества теплоты, переданной латунному калориметру
Масса латунного калориметра составляет 120 г. Так как у нас нет информации о конкретной удельной теплоемкости латуни, мы предположим, что она равна удельной теплоемкости алюминия (c_алюминия = 0.897 Дж/г·°C). Используем аналогичную формулу для вычисления количества теплоты:

Q_калориметра = m_калориметра * c_алюминия * ΔT_калориметра,

где Q_калориметра - количество теплоты, переданное калориметру,
m_калориметра - масса калориметра,
c_алюминия - удельная теплоемкость латуни (приближенно взята удельная теплоемкость алюминия),
ΔT_калориметра - изменение температуры калориметра.

Мы знаем, что масса калориметра составляет 120 г, удельная теплоемкость латуни c_алюминия примерно равна 0.897 Дж/г·°C, а разница температур ΔT_калориметра = 100 °C - 22 °C = 78 °C.

Подставим известные значения в формулу:

Q_калориметра = 120 г * 0.897 Дж/г·°C * 78 °C.

Вычислим значение Q_калориметра:

Q_калориметра = 8386.56 Дж.

Шаг 3: Определение количества теплоты, переданной испытуемому телу
Мы знаем, что количество теплоты, переданное от горячего тела, равно количеству полученной теплоты холодного тела. Таким образом:

Q_тела = -Q_воды - Q_калориметра,

где Q_тела - количество теплоты, переданное испытуемому телу.

Подставим известные значения:

Q_тела = -5016 Дж - 8386.56 Дж.

Вычислим значение Q_тела:

Q_тела = -13402.56 Дж.

Шаг 4: Определение удельной теплоемкости испытуемого тела
Удельная теплоемкость вещества (c_тела) можно рассчитать по формуле:

c_тела = Q_тела / (m_тела * ΔT_тела),

где c_тела - удельная теплоемкость испытуемого тела,
m_тела - масса тела,
ΔT_тела - изменение температуры тела.

Мы знаем, что масса тела составляет 150 г, а изменение температуры тела ΔT_тела = 100 °C - 22 °C = 78 °C.

Подставим известные значения в формулу:

c_тела = (-13402.56 Дж) / (150 г * 78 °C).

Вычислим значение c_тела:

c_тела ≈ -1.44 Дж/г·°C.

Ответ: Удельная теплоемкость вещества примерно равна -1.44 Дж/г·°C. Здесь отрицательное значение означает, что вещество поглощает теплоту при нагревании.