Вопрос задан 03.02.2024 в 13:46. Предмет Физика. Спрашивает Танаков Кирилл.

Если в сосуд объёмом V 500 мл, до краёв заполненный холодной водой, поместить горячий камень массой т — 200 г, то температура воды в сосуде повысится на Дt] — 6 °С, a температура камня понизится Дt, 64 С.Найди плотность камня р, если плотность воды ро 1 г/см, удельная теплоёмкость воды Со 4, 2 кДж/(кг." С ), удельная теплоёмкость камня С — 0, 8 КДж/(кг: С). Считай, что камень полностью погружён в воду. Теплоёмкостью сосуда, теплообменом с окружающей средой и испарением воды пренебречь. Ответ вырази в 3 и округли до десятых. срочно! даю 15 баллов

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Zakharenko Ilya.

Для решения задачи воспользуемся принципом сохранения энергии: количество теплоты, отданное камнем, равно количеству теплоты, полученному водой.

Теплота, полученная водой: Qвода=mводаCводаΔtводаQ_{вода} = m_{вода} \cdot C_{вода} \cdot \Delta t_{вода}, где mводаm_{вода} - масса воды, CводаC_{вода} - удельная теплоемкость воды, Δtвода\Delta t_{вода} - изменение температуры воды.

Теплота, отданная камнем: Qкамень=mкаменьCкаменьΔtкаменьQ_{камень} = m_{камень} \cdot C_{камень} \cdot \Delta t_{камень}, где mкаменьm_{камень} - масса камня, CкаменьC_{камень} - удельная теплоемкость камня, Δtкамень\Delta t_{камень} - изменение температуры камня.

Поскольку Qвода=QкаменьQ_{вода} = Q_{камень}, то:

mводаCводаΔtвода=mкаменьCкаменьΔtкаменьm_{вода} \cdot C_{вода} \cdot \Delta t_{вода} = m_{камень} \cdot C_{камень} \cdot \Delta t_{камень}

Плотность воды ρвода=1\rho_{вода} = 1 г/см³, значит масса воды в килограммах будет равна объему в литрах (так как 1 л воды весит приблизительно 1 кг), т.е. mвода=V=0.5m_{вода} = V = 0.5 кг (500 мл = 0.5 литра).

Подставляем известные значения:

0.54.26=2001030.8640.5 \cdot 4.2 \cdot 6 = 200 \cdot 10^{-3} \cdot 0.8 \cdot 64

Решаем это уравнение:

0.54.26=2001030.8640.5 \cdot 4.2 \cdot 6 = 200 \cdot 10^{-3} \cdot 0.8 \cdot 64

12.6=0.20.86412.6 = 0.2 \cdot 0.8 \cdot 64

12.6=10.2412.6 = 10.24

Отсюда видим, что в рассуждениях была допущена ошибка, так как полученные значения не равны. Возможно, была неправильно интерпретирована задача или неправильно применены формулы. Давайте проверим расчеты еще раз.

Для начала перепроверим формулу теплообмена, учитывая, что тепло, отданное камнем, равно теплу, полученному водой. В формулу входит масса воды, которую можно вычислить через ее плотность и объем:

mвода=ρводаV=1гсм3500см3=500г=0.5кгm_{вода} = \rho_{вода} \cdot V = 1 \frac{г}{см^3} \cdot 500 см^3 = 500 г = 0.5 кг

Таким образом, уравнение теплообмена принимает вид:

0.54.26=0.20.8640.5 \cdot 4.2 \cdot 6 = 0.2 \cdot 0.8 \cdot 64

Давайте решим это уравнение еще раз, чтобы найти где была допущена ошибка.

После перерасчета, мы видим, что количество теплоты, полученное водой, составляет 12.6 кДж, а количество теплоты, отданное камнем, составляет 10.24 кДж. Это говорит о том, что в условиях задачи, возможно, содержится некоторая ошибка или неточность, так как, согласно закону сохранения энергии, эти значения должны быть равны при условии, что вся энергия, отданная камнем, перешла в воду, и не было теплообмена с окружающей средой.

Таким образом, на основе предоставленных данных и примененных расчетов, невозможно точно определить плотность камня, так как расчеты показывают несоответствие в количестве теплоты, отданной камнем, и полученной водой. Возможно, стоит перепроверить исходные данные или условия задачи. ​

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос