С помощью электрического нагревателя сопротивлением 200 ОМ нагревают 440 г молока. Электронагреватель включен в сеть с напряжение 220 В. За время равное 390 секунд молоко в сосуде нагревается на 55 градусов. Определяет по этим данным удельную тепло емкость молока. Теплообменом с окружающей средой пренебречь. Количество теплоты, которое идет на нагревании сосуда не учитывать.

Чтобы определить удельную теплоемкость молока, мы можем использовать формулу, связывающую количество теплоты, подводимое к телу, с его массой, удельной теплоемкостью и изменением температуры.

Формула для количества теплоты $Q$ выглядит следующим образом:

где:

• $Q$ — количество теплоты (в джоулях),
• $m$ — масса молока (в килограммах),
• $c$ — удельная теплоемкость молока (в джоулях на килограмм на градус),
• $\Delta T$ — изменение температуры (в градусах Цельсия).

1. Определим количество теплоты $Q$, которое передается молоку:

Сначала рассчитаем мощность электрического нагревателя. Она определяется по формуле:

где:

• $P$ — мощность (в ваттах),
• $U$ — напряжение (в вольтах),
• $R$ — сопротивление (в омах).

Подставляем известные значения:

Теперь, чтобы найти количество теплоты, подведенное к молоку за 390 секунд, используем формулу:

где $t$ — время в секундах. Подставляем значения:

2. Теперь подставим значения в формулу для вычисления удельной теплоемкости $c$:

Массу молока нужно выразить в килограммах:

Изменение температуры $\Delta T$ равно 55 градусам.

Теперь подставляем все известные значения в уравнение:

Выразим $c$:

Сначала умножим 0.440 на 55:

Теперь подставим это значение в формулу:

Таким образом, удельная теплоемкость молока составляет примерно 3892.62 Дж/(кг·°C).