Question

Допоможіть будь ласка! Дам 30 балів!
Металеву кулю масою 900г, нагріту до температури 155 градусів С, опустили посудину з 3 л води, температура якої була 10 градусів С. У результаті теплообміну встановилася температура 15 градусів С. З якого металу зроблена куля? Нагріванням по-судини знехтувати.

Answer 1

Ответ:

Шар сделан из стали (удельная теплоемкость металла равна 500 Дж/(кг·°С)).

Объяснение:

Металлический шар массой 900 г, нагретый до температуры 155°С, опустили сосуд с 3 л воды, температура которой была 10°С. В результате теплообмена установилась температура 15°С. Из какого металла сделан шар? Нагревом сосуда пренебречь.

Дано:

m₁ = 900 г = 0,9 кг

t₁ = 155°С

V₂ = 3 л = 3·10⁻³ м³

ρ₂ = 10³ кг/м³

t₂ = 10°С

c₂ = 4200 Дж/(кг·°С)

t = 15°С

c₁ - ?

——————————————

Уравнение теплового баланса:

$Q_1 = Q_2$

$Q_1 = m_1c_1(t_1 - t)$

$Q_2 = m_2c_2(t - t_2)$

$m_1c_1(t_1 - t) = m_2c_2(t - t_2)$

Чтобы узнать из какого металла сделан шар, найдем удельную теплоемкость этого металла:

$c_1 = \dfrac{m_2c_2(t - t_2)}{m_1(t_1 - t)}$

Массу воды найдем из ее плотности и объема:

$m_2 = \rho _2 V_2$

Тогда:

$\boxed{c_1 = \dfrac{\rho _2 V_2 c_2(t - t_2)}{m_1(t_1 - t)}}$

Расчет:

c₂ = 10³ кг/м³ · 3·10⁻³ м³ · 4200 Дж/(кг·°С) · (15°С - 10°С) / (0,9 кг · (155°С - 15°С)) = 3 кг · 4200 Дж/(кг·°С) · 5°С / (0,9 кг · 140°С)

c₂ = 3 кг · 4200 Дж/(кг·°С) · 5°С / (0,9 кг · 140°С)

c₂ = 63000 Дж / 126 (кг·°С) = 500 Дж/(кг·°С)

По таблице удельной теплоемкости некоторых веществ видим, что подобную теплоемкость имеет сталь (см вложение).

#SPJ1