Для нагрівання цеглини, яка має масу 4 кг, на 65°С витрачено таку ж кількість теплоти, як і для нагрівання 3 кг води на 17,5°С. Яка питома теплоємність цегли ?
Ответы
Ответ:
Для визначення питомої теплоємності цегли спочатку знайдемо кількість теплоти, витраченої на нагрівання цегли та води.
Для цегли:
Q_ц = m_ц * c_ц * ΔT
де Q_ц - кількість теплоти, витраченої на нагрівання цегли;
m_ц - маса цегли;
c_ц - питома теплоємність цегли;
ΔT - зміна температури цегли.
Для води:
Q_в = m_в * c_в * ΔT
де Q_в - кількість теплоти, витраченої на нагрівання води;
m_в - маса води;
c_в - питома теплоємність води;
ΔT - зміна температури води.
У нашому випадку маса води дорівнює 3 кг, а зміна температури - 17,5°С. Звісно, питома теплоємність води відома (c_в = 4,186 Дж/(г⋅°С)).
Тоді вираз, який ви використали для питомої теплоємності цегли, можна записати так:
c_ц = Q_ц / (m_ц * ΔT)
Підставляючи значення із відомих данних, отримаємо:
c_ц = Q_ц / (4 кг * 65°С)
Тепер за допомогою отриманої формули можна обчислити питому теплоємність цегли. Крок за кроком:
1. Знайдемо кількість теплоти, витрачену на нагрівання води.
Q_в = m_в * c_в * ΔT = 3 кг * 4,186 Дж/(г⋅°С) * 17,5°С
2. Знайдемо кількість теплоти, витрачену на нагрівання цегли.
Q_ц = Q_в = m_ц * c_ц * ΔT
Q_ц = 4 кг * c_ц * 65°С
3. Порівняємо кількість теплоти на обох сторонах рівності:
Q_в = Q_ц
4. Підставимо відповідні значення:
3 кг * 4,186 Дж/(г⋅°С) * 17,5°С = 4 кг * c_ц * 65°С
5. Скоротимо однакові крапки:
3 * 4,186 * 17,5 = 4 * c_ц * 65
6. Розрахуємо значення питомої теплоємності цегли:
c_ц = (3 * 4,186 * 17,5) / (4 * 65)
Отже, питома теплоємність цегли дорівнює значенню, яке отримається після обчислення останнього виразу. Знайдемо його:
c_ц = (3 * 4,186 * 17,5) / (4 * 65) ≈ 0,090 Дж/(г⋅°С)
Отже, питома теплоємність цегли становить приблизно 0,090 Дж/(г⋅°С).