Предмет: Физика,
автор: amontor
Физика.Помогите.номер 8 в таблице 1 столбик : m↓к 0,05кг. во втором m↓в 0,1кг. в третьем t↓в=t↓к 60градусов цельси. в четвертом t 6 градусов цельсия. в седьмом m↓л 0,1. ↓-это маленькая буква
Приложения:
Ответы
Автор ответа:
0
табличные значения:
-----------------------------------------------------------------------------------------
столбец данные
таблицы
-----------------------------------------------------------------------------------------
1. Mк =0,05 кг - масса калориметра (стакана),
-----------------------------------------------------------------------------------------
нет Ск=? - теплоемкость калориметра,
в таблице
-----------------------------------------------------------------------------------------
2. Мв= 0,1 кг - масса воды до добавления льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
3. Тв=Тк=60°С - температура воды (и калориметра) до добавления льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
4. Т=6°С - температура воды после таяния льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
5. М=0,1 кг - масса льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
Внетабличные данные:
С=4,187 кДж/(кг*К) - удельная теплоемкость воды (по справочнику)
λ=335 кДж/кг - удельная теплота плавления льда (по справочнику)
Уравнение теплового баланса:
Q1+Q2 = Q3+Q4, где
Q1 (теплота, отданная стаканом) = Mк*Cк*(Tв-T),
Q2 (теплота, отданная водой) = Мв*С*(Тв-Т),
Q3 (теплота плавления льда) = λ*Мл,
Q4 (теп-та нагревания воды, получившейся изо льда) = Мл*С*(Т-0°С),
где 0°С - температура плавления льда.
После подстановки:
Mк*Cк*(Tв-T) + Мв*С*(Тв-Т) = λ*Мл + Мл*С*(Т-0°С)
Поскольку Мк мала по сравнению с другими массами, первым слагаемым можно пренебречь (так как теплоемкость калориметра Ск неизвестна, это может привести к значительной ошибке, если теплоемкость калориметра высока). Также учтем, что (Т-0°С) = Т. В итоге получаем:
Мв*С*(Тв-Т) = λ*Мл + Мл*С*Т
Выражаем λ через известные:
Мв*С*(Тв-Т) - Мл*С*Т
λ = --------------------------------
Мл
λ = ( Мв*(Тв-Т) - Мл*Т )*(С/Мл) =
= ( 0,1 кг * (60-6)°С - 0,1 кг * 6°С ) * (4,187 кДж/(кг*К) / 0,1 кг).
Переходим от °С к кельвину
λ = ( 0,1 кг * 54 К - 0,1 кг *6 К ) * (41,87 кДж/(кг²*К)) =
= (4,8 кг*К ) * 41,87 кДж/(кг²*К) = 201 кДж/кг
Ответ: удельная теплота плавления льда 201 кДж / кг
Вывод: экспериментально полученная величина теплоты плавления льда (201 кДж/кг) сильно отличается от справочного значения (335 кДж/кг), ошибка составляет 40%. Возможно, ошибка вызвана пренебрежением членом Q1 в уравнении теплового баланса, отсутствием дополнительных членов, например, теплоты нагревания льда от отрицательных температур до 0°С или грубой ошибкой в эксперименте.
-----------------------------------------------------------------------------------------
столбец данные
таблицы
-----------------------------------------------------------------------------------------
1. Mк =0,05 кг - масса калориметра (стакана),
-----------------------------------------------------------------------------------------
нет Ск=? - теплоемкость калориметра,
в таблице
-----------------------------------------------------------------------------------------
2. Мв= 0,1 кг - масса воды до добавления льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
3. Тв=Тк=60°С - температура воды (и калориметра) до добавления льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
4. Т=6°С - температура воды после таяния льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
5. М=0,1 кг - масса льда
-----------------------------------------------------------------------------------------
Внетабличные данные:
С=4,187 кДж/(кг*К) - удельная теплоемкость воды (по справочнику)
λ=335 кДж/кг - удельная теплота плавления льда (по справочнику)
Уравнение теплового баланса:
Q1+Q2 = Q3+Q4, где
Q1 (теплота, отданная стаканом) = Mк*Cк*(Tв-T),
Q2 (теплота, отданная водой) = Мв*С*(Тв-Т),
Q3 (теплота плавления льда) = λ*Мл,
Q4 (теп-та нагревания воды, получившейся изо льда) = Мл*С*(Т-0°С),
где 0°С - температура плавления льда.
После подстановки:
Mк*Cк*(Tв-T) + Мв*С*(Тв-Т) = λ*Мл + Мл*С*(Т-0°С)
Поскольку Мк мала по сравнению с другими массами, первым слагаемым можно пренебречь (так как теплоемкость калориметра Ск неизвестна, это может привести к значительной ошибке, если теплоемкость калориметра высока). Также учтем, что (Т-0°С) = Т. В итоге получаем:
Мв*С*(Тв-Т) = λ*Мл + Мл*С*Т
Выражаем λ через известные:
Мв*С*(Тв-Т) - Мл*С*Т
λ = --------------------------------
Мл
λ = ( Мв*(Тв-Т) - Мл*Т )*(С/Мл) =
= ( 0,1 кг * (60-6)°С - 0,1 кг * 6°С ) * (4,187 кДж/(кг*К) / 0,1 кг).
Переходим от °С к кельвину
λ = ( 0,1 кг * 54 К - 0,1 кг *6 К ) * (41,87 кДж/(кг²*К)) =
= (4,8 кг*К ) * 41,87 кДж/(кг²*К) = 201 кДж/кг
Ответ: удельная теплота плавления льда 201 кДж / кг
Вывод: экспериментально полученная величина теплоты плавления льда (201 кДж/кг) сильно отличается от справочного значения (335 кДж/кг), ошибка составляет 40%. Возможно, ошибка вызвана пренебрежением членом Q1 в уравнении теплового баланса, отсутствием дополнительных членов, например, теплоты нагревания льда от отрицательных температур до 0°С или грубой ошибкой в эксперименте.
Похожие вопросы