Якій питомій теплоємності срібла, якщо латунна посудина масою 200 г містить 400 г води при температурі 20 градусів
Якій питомій теплоємності срібла, якщо латунна посудина масою 200 г містить 400 г води при температурі 20 градусів, в яку занурено 800 г срібла при температурі 69 градусів, і внаслідок цього температура води піднялася до 25 градусів?
Радуга_На_Небе 51
Для решения данной задачи нам потребуется использовать закон сохранения тепла.Закон сохранения тепла гласит, что количество переданной теплоты в системе равно изменению внутренней энергии системы плюс совершенная работа над системой. В данном случае мы будем рассматривать только изменение внутренней энергии системы, так как отсутствует совершение работы.
Изначально у нас есть латунная посудина массой 200 г и вода массой 400 г при температуре 20 градусов. В данной системе теплоемкостью обладает только вода, так как масса латуни не участвует в процессе нагрева.
Теплоемкость (с) определяется как количество теплоты (Q), необходимой для изменения температуры (ΔT) данного вещества:
\[Q = mcΔT\]
где m - масса вещества, c - питомая теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
В нашем случае, у нас есть вода массой 400 г и сребро массой 800 г.
Изменение температуры воды (ΔT1) можно найти, используя уравнение теплоемкости:
\[Q1 = m1c1ΔT1\]
где m1 - масса воды, c1 - питомая теплоемкость воды, ΔT1 - изменение температуры воды.
Изменение температуры сребра (ΔT2) можно найти, используя уравнение теплоемкости:
\[Q2 = m2c2ΔT2\]
где m2 - масса сребра, c2 - питомая теплоемкость сребра, ΔT2 - изменение температуры сребра.
Система будет находиться в тепловом равновесии, поэтому количество теплоты, переданное сребру, будет равно количеству теплоты, поглощенному водой:
\[Q2 = Q1\]
Теперь мы можем записать наши уравнения:
\[m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2\]
Мы знаем, что масса латунной посудины составляет 200 г, поэтому масса воды будет составлять 400 г:
\[m1 = 400 г\]
Масса сребра составляет 800 г:
\[m2 = 800 г\]
Температура воды изначально составляет 20 градусов, а после нагрева поднимается до 25 градусов:
\[\DeltaT1 = 25 - 20 = 5 градусов\]
Температура сребра изначально составляет 69 градусов, а после нагрева изменяется на ΔT2:
\[\DeltaT2 = T - 69\]
Теперь мы можем рассчитать питомую теплоемкость сребра:
\[400 \cdot c1 \cdot 5 = 800 \cdot c2 \cdot (T - 69)\]
Обратите внимание, что знаки массы и изменения температуры сребра были выбраны таким образом, чтобы получить положительное значение для питомой теплоемкости сребра.
Теперь давайте решим это уравнение и найдем питомую теплоемкость сребра.