На сколько удельной теплоемкости никеля больше, чем удельная теплоемкость олова? Во сколько раз количество теплоты

Григорий

53

Удельная теплоемкость вещества обозначает количество теплоты, которое необходимо передать этому веществу для изменения его температуры на 1 градус Цельсия. Итак, нам нужно выяснить, на сколько удельная теплоемкость никеля больше, чем удельная теплоемкость олова.

Удельная теплоемкость никеля обозначается как \(c_1\) и удельная теплоемкость олова обозначается как \(c_2\).

Для начала, давайте найдем удельную теплоемкость никеля и олова. Чтобы сделать это, мы можем воспользоваться информацией из специальных таблиц или справочников.

Допустим, удельная теплоемкость никеля составляет \(0.44 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°С}\), а удельная теплоемкость олова составляет \(0.23 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°С}\).

Теперь мы можем сравнить эти значения, чтобы определить, на сколько удельная теплоемкость никеля больше, чем удельная теплоемкость олова. Для этого нам нужно вычислить их отношение:

\[
\frac{{c_1}}{{c_2}} = \frac{{0.44 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°С}}}{{0.23 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°С}}}
\]

Давайте вычислим это значение:

\[
\frac{{0.44}}{{0.23}} \approx 1.91
\]

Таким образом, удельная теплоемкость никеля примерно на 1.91 раза больше, чем удельная теплоемкость олова.

Теперь перейдем ко второй части задачи и рассмотрим количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг никеля и 5 кг олова на 5 °С.

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания вещества, мы можем использовать следующую формулу:

\[
Q = mc\Delta T
\]

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Для нагревания 2 кг никеля на 5 °С, количество теплоты (\(Q_1\)) можно посчитать следующим образом:

\[
Q_1 = (2 \, \text{кг}) \times (c_1) \times (5 \, \text{°С})
\]

Для нагревания 5 кг олова на 5 °С, количество теплоты (\(Q_2\)) можно посчитать следующим образом:

\[
Q_2 = (5 \, \text{кг}) \times (c_2) \times (5 \, \text{°С})
\]

Теперь давайте вычислим значения \(Q_1\) и \(Q_2\):

\[
Q_1 = (2 \, \text{кг}) \times (0.44 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°С}) \times (5 \, \text{°С}) = 2.2 \, \text{кДж}
\]

\[
Q_2 = (5 \, \text{кг}) \times (0.23 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°С}) \times (5 \, \text{°С}) = 2.875 \, \text{кДж}
\]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг никеля на 5 °С, превышает количество теплоты, необходимое для нагревания 5 кг олова на ту же температуру. Разница составляет:

\[
Q_1 - Q_2 = 2.2 \, \text{кДж} - 2.875 \, \text{кДж} = -0.675 \, \text{кДж}
\]

Отрицательное значение говорит о том, что количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг никеля на 5 °С, меньше, чем количество теплоты, необходимое для нагревания 5 кг олова на ту же температуру.