Вопрос задан 23.06.2026 в 08:25. Предмет Физика. Спрашивает Счастливая Катюшка.

Для определения удельной теплоёмкости меди медный цилиндр массой 0,5 кг нагрели до 100°С и опустили в алюминиевый калориметр массой 40 г, содержащий 300 г воды при температуре 15°С. В результате теплообмена установилась температура 26°С. Определить удельную теплоёмкость меди, абсолютную и относительную погрешность.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Грахов Александр.

Для расчёта используем уравнение теплового баланса: количество теплоты, отданное медным цилиндром, равно количеству теплоты, полученному водой и алюминиевым калориметром.

Дано:

mCu=0,5 кгm_{\text{Cu}}=0{,}5\text{ кг} tCu=100∘Ct_{\text{Cu}}=100^\circ C mв=300 г=0,3 кгm_{\text{в}}=300\text{ г}=0{,}3\text{ кг} mк=40 г=0,04 кгm_{\text{к}}=40\text{ г}=0{,}04\text{ кг} t0=15∘Ct_0=15^\circ C t=26∘Ct=26^\circ C cв=4200Джкг⋅∘Cc_{\text{в}}=4200\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C} cAl=920Джкг⋅∘Cc_{\text{Al}}=920\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Медный цилиндр охлаждается:

ΔtCu=100−26=74∘C\Delta t_{\text{Cu}}=100-26=74^\circ C

Вода и калориметр нагреваются:

Δt=26−15=11∘C\Delta t=26-15=11^\circ C

Запишем уравнение теплового баланса:

mCucCu(100−26)=mвcв(26−15)+mкcAl(26−15)m_{\text{Cu}}c_{\text{Cu}}(100-26)=m_{\text{в}}c_{\text{в}}(26-15)+m_{\text{к}}c_{\text{Al}}(26-15)

Отсюда:

cCu=mвcвΔt+mкcAlΔtmCuΔtCuc_{\text{Cu}}=\frac{m_{\text{в}}c_{\text{в}}\Delta t+m_{\text{к}}c_{\text{Al}}\Delta t}{m_{\text{Cu}}\Delta t_{\text{Cu}}}

Подставим числа:

cCu=0,3⋅4200⋅11+0,04⋅920⋅110,5⋅74c_{\text{Cu}}=\frac{0{,}3\cdot4200\cdot11+0{,}04\cdot920\cdot11}{0{,}5\cdot74} cCu=13860+404,837c_{\text{Cu}}=\frac{13860+404{,}8}{37} cCu=14264,837≈385,5Джкг⋅∘Cc_{\text{Cu}}=\frac{14264{,}8}{37}\approx385{,}5\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

То есть экспериментально получаем:

cCu≈386Джкг⋅∘Cc_{\text{Cu}}\approx386\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Табличное значение удельной теплоёмкости меди обычно принимают:

cтабл=400Джкг⋅∘Cc_{\text{табл}}=400\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Абсолютная погрешность:

Δc=∣cтабл−cэксп∣\Delta c=|c_{\text{табл}}-c_{\text{эксп}}| Δc=∣400−385,5∣=14,5Джкг⋅∘C\Delta c=|400-385{,}5|=14{,}5\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Относительная погрешность:

ε=Δccтабл⋅100%\varepsilon=\frac{\Delta c}{c_{\text{табл}}}\cdot100\% ε=14,5400⋅100%≈3,6%\varepsilon=\frac{14{,}5}{400}\cdot100\%\approx3{,}6\%

Ответ:

cCu≈386Джкг⋅∘Cc_{\text{Cu}}\approx386\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос