Металлическую деталь массой 100 грамм в раскаленную до 625 цельсий опускают в калориметр с водой

Ответы на вопрос

Отвечает Савчук Дмитрий.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что количество тепла, отданное металлической деталью, равно количеству тепла, полученному водой, так как система изолирована.

Данные задачи:

Масса металлической детали $m_{\text{мет}} = 0,1 \, \text{кг}$ (переводим 100 г в кг).
Начальная температура металла $T_{\text{мет нач}} = 625 \, ^\circ\text{C}$ .
Конечная температура системы $T_{\text{кон}} = 25 \, ^\circ\text{C}$ .
Масса воды $m_{\text{вода}} = 0,8 \, \text{кг}$ .
Начальная температура воды $T_{\text{вода нач}} = 15 \, ^\circ\text{C}$ .
Удельная теплоёмкость воды $c_{\text{вода}} = 4186 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot ^\circ\text{C})$ .

Уравнение теплового баланса:

Металл отдаёт тепло, вода его поглощает, поэтому можем записать уравнение теплового баланса:

Q_{\text{мет}} = Q_{\text{вода}}

Где:

Q_{\text{мет}} = m_{\text{мет}} \cdot c_{\text{мет}} \cdot (T_{\text{мет нач}} - T_{\text{кон}})

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

Подстановка значений:

Подставим все известные значения и решим относительно удельной теплоёмкости металла $c_{\text{мет}}$ :

m_{\text{мет}} \cdot c_{\text{мет}} \cdot (T_{\text{мет нач}} - T_{\text{кон}}) = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (T_{\text{кон}} - T_{\text{вода нач}})

Подставляем численные значения:

0{,}1 \cdot c_{\text{мет}} \cdot (625 - 25) = 0{,}8 \cdot 4186 \cdot (25 - 15)

Упрощаем выражение:

0{,}1 \cdot c_{\text{мет}} \cdot 600 = 0{,}8 \cdot 4186 \cdot 10

0{,}1 \cdot c_{\text{мет}} \cdot 600 = 33488

Теперь выразим $c_{\text{мет}}$ :

c_{\text{мет}} = \frac{33488}{0{,}1 \cdot 600}

c_{\text{мет}} = \frac{33488}{60}

c_{\text{мет}} = 558{,}13 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot ^\circ\text{C})

Ответ:

Удельная теплоёмкость металла составляет примерно $558{,}13 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot ^\circ\text{C})$ .

Ответы на вопрос

Данные задачи:

Уравнение теплового баланса:

Подстановка значений:

Ответ:

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика