Question

Алюмінієвий калориметр, маса якого дорівнює 100 г, мiс- тить 100 г води кімнатної температури. У калориметр поклали тіло масою 150 г, температура якого становить 80 °С. Через деякий час, після вста- новлення теплової рівноваги, температура в калориметрi дорівнювала 27°С. Визначити питому теплоємнiсть тiла, яке поклали в кілометр.ДАЮ 40 балов ​

Answer 1

Ответ:

Удельная теплоемкость тела, которое положили в калориметр равна приблизительно 447,3 Дж/(кг · °С)

Примечание:

Считаем, что комнатная температура (нормальные условия)

равна 20 °С

В замкнутой системе количество теплоты остается неизменным

Объяснение:

Дано:

$m_{1} = m_{2} =$ 0,1 кг

$c_{1} =$ 880 Дж/(кг · °С)

$c_{2} =$ 4200 Дж/(кг · °С)

$m_{3} =$ 0,15 кг

$T_{1} = T_{2} =$ 20 °С

$T_{3} =$ 80 °С

$T_{4} =$ 27 °С

Найти:

$c_{3} \ - \ ?$

--------------------------------------------

Решение:

Так как в калориметре установилась температура теплового равновесия, то каждое тело имеет одинаковую температуру (температуру теплового равновесия). Неизвестно тело положенное в калориметр отдает теплоту, в то время как вода и калориметр получают тепло:

Количество теплоты полученное калориметром:

$Q_{1} = c_{1}m_{1}(T_{4} - T_{1})$

Количество теплоты полученное водой:

$Q_{2} = c_{2}m_{2}(T_{4} - T_{2})$

Количество теплоты отданное неизвестным телом:

$Q_{3} = c_{3}m_{3}(T_{3} - T_{4})$

Уравнение теплового баланса:

$\boxed{Q_{1} + Q_{2} = Q_{3}}$

$c_{1}m_{1}(T_{4} - T_{1}) + c_{2}m_{2}(T_{4} - T_{2}) = c_{3}m_{3}(T_{3} - T_{4}) |:m_{3}(T_{3} - T_{4})$

$\boldsymbol{\boxed{c_{3} = \dfrac{c_{1}m_{1}(T_{4} - T_{1}) + c_{2}m_{2}(T_{4} - T_{2})}{m_{3}(T_{3} - T_{4})}}}$ - удельная теплоемкость неизвестного тела

Расчеты:

$\boldsymbol{c_{3}} =$ ((880 Дж/(кг · °С)·0,1 кг(27 °С-20 °С)) + 4200 Дж/(кг · °С)·0,1 кг·

·(27 °С-20 °С)) / (0,15 кг(80 °С-27 °С)) $\boldsymbol \approx$ 447,3 Дж/(кг · °С)

Ответ: $c_{3} \approx$ 447,3 Дж/(кг · °С).

#SPJ1