Проверьте, получают ли золотая и свинцовая заготовки одинаковое количество теплоты от воды, когда имеют одинаковые

Yakor

19

Чтобы проверить, получают ли золотая и свинцовая заготовки одинаковое количество теплоты от воды, когда они имеют одинаковые массы и находятся в комнатной температуре, и были погружены в сосуд с кипятком, мы можем использовать концепцию теплоемкости.

Теплоемкость материала определяет, сколько теплоты нужно передать данному материалу, чтобы он изменил свою температуру на определенную величину. Это величина, которая зависит от массы и состава материала.

Теплоемкость данного материала может быть рассчитана по формуле:

\[Q = mc\Delta T\]

где:
- Q - количество переданной теплоты
- m - масса материала
- c - удельная теплоемкость материала
- ΔT - изменение температуры материала

В нашем случае, мы сравниваем золотую и свинцовую заготовки с одинаковыми массами, находящиеся в комнатной температуре и погруженные в сосуд с кипятком. Таким образом, начальная температура для обоих материалов будет комнатной температурой, а изменение температуры будет одинаковым.

Для выполнения данной задачи, нам необходимо знать удельную теплоемкость золота и свинца. По данным таблицы, удельная теплоемкость для золота составляет около 129 J/(g°C), а для свинца - около 128 J/(g°C).

Допустим, у нас есть заготовки массой 100 г каждая. Мы погрузим их в сосуд с кипятком, где температура кипятка составляет 100°C.

Используя формулу Q = mcΔT, мы можем рассчитать количество переданной теплоты для каждой заготовки.

Для золотой заготовки:
\[Q_{золото} = 100 г \cdot 129 J/(g°C) \cdot (100°C - 25°C)\]
\[Q_{золото} = 100 г \cdot 129 J/(g°C) \cdot 75°C = 967 500 J\]

Для свинцовой заготовки:
\[Q_{свинец} = 100 г \cdot 128 J/(g°C) \cdot (100°C - 25°C)\]
\[Q_{свинец} = 100 г \cdot 128 J/(g°C) \cdot 75°C = 960 000 J\]

Мы видим, что количество переданной теплоты для золотой заготовки (\(967 500 J\)) больше, чем для свинцовой заготовки (\(960 000 J\)). Поэтому мы можем сделать вывод, что золотая заготовка получает больше теплоты от воды, чем свинцовая заготовка, при одинаковых массах и комнатной температуре, и при погружении их в сосуд с кипятком.

Это объясняется разницей в удельной теплоемкости этих материалов. Золото имеет более высокую удельную теплоемкость, что означает, что оно может поглощать и сохранять больше теплоты при нагреве, чем свинец.