Медный калориметр имеет теплоёмкость $ c = 40 \, \text{Дж/кг} $. В нём находится 200 г воды при

Ответы на вопрос

Отвечает Климоненко Юрий.

Для решения задачи используем принцип сохранения энергии, который гласит, что в закрытой системе суммарное количество тепла, полученное одним телом, равно суммарному количеству тепла, отданному другим телом.

Данные задачи:

Теплоёмкость медного калориметра: $c_{\text{калориметр}} = 40 \, \text{Дж/кг}$
Масса воды: $m_{\text{вода}} = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг}$
Температура воды до теплопередачи: $T_{\text{вода}} = 300 \, \text{К}$
Масса тела: $m_{\text{тело}} = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг}$
Температура тела до теплопередачи: $T_{\text{тело}} = 400 \, \text{К}$
Температура установившаяся: $T_{\text{конечная}} = 320 \, \text{К}$
Удельная теплоёмкость воды: $c_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{К}$
Удельная теплоёмкость тела: $c_{\text{тело}}$ (неизвестно)

Шаг 1: Применяем принцип сохранения энергии

Тепло, отданное телом:

Q_{\text{тело}} = m_{\text{тело}} \cdot c_{\text{тело}} \cdot (T_{\text{тело}} - T_{\text{конечная}})

Тепло, полученное водой:

Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (T_{\text{конечная}} - T_{\text{вода}})

Тепло, отданное калориметром:

Q_{\text{калориметр}} = m_{\text{калориметр}} \cdot c_{\text{калориметр}} \cdot (T_{\text{конечная}} - T_{\text{вода}})

Шаг 2: Запишем уравнение для сохранения тепла

Поскольку калориметр и вода принимают тепло от тела, их суммарное тепло будет равно теплу, отданному телом:

Q_{\text{тело}} = Q_{\text{вода}} + Q_{\text{калориметр}}

Подставляем выражения для тепла:

m_{\text{тело}} \cdot c_{\text{тело}} \cdot (T_{\text{тело}} - T_{\text{конечная}}) = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (T_{\text{конечная}} - T_{\text{вода}}) + m_{\text{калориметр}} \cdot c_{\text{калориметр}} \cdot (T_{\text{конечная}} - T_{\text{вода}})

Подставляем все известные значения:

0.2 \cdot c_{\text{тело}} \cdot (400 - 320) = 0.2 \cdot 4200 \cdot (320 - 300) + 0.2 \cdot 40 \cdot (320 - 300)

Решаем уравнение:

0.2 \cdot c_{\text{тело}} \cdot 80 = 0.2 \cdot 4200 \cdot 20 + 0.2 \cdot 40 \cdot 20

0.2 \cdot c_{\text{тело}} \cdot 80 = 16800 + 160

0.2 \cdot c_{\text{тело}} \cdot 80 = 16960

c_{\text{тело}} \cdot 80 = 84800

c_{\text{тело}} = \frac{84800}{80} = 1060 \, \text{Дж/кг} \cdot \text{К}

Ответы на вопрос

Данные задачи:

Шаг 1: Применяем принцип сохранения энергии

Шаг 2: Запишем уравнение для сохранения тепла

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика