Для определения удельной теплоёмкости меди медный цилиндр массой 0,5 кг нагрели до 100°С и опустили

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:

m_{\text{Cu}}=0{,}5\text{ кг}

t_{\text{Cu}}=100^\circ C

m_{\text{в}}=300\text{ г}=0{,}3\text{ кг}

m_{\text{к}}=40\text{ г}=0{,}04\text{ кг}

t_0=15^\circ C

t=26^\circ C

c_{\text{в}}=4200\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

c_{\text{Al}}=920\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Медный цилиндр охлаждается:

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

Вода и калориметр нагреваются:

\Delta t=26-15=11^\circ C

Запишем уравнение теплового баланса:

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:

c_{\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:

c_{\text{Cu}}=\frac{0{,}3\cdot4200\cdot11+0{,}04\cdot920\cdot11}{0{,}5\cdot74}

c_{\text{Cu}}=\frac{13860+404{,}8}{37}

c_{\text{Cu}}=\frac{14264{,}8}{37}\approx385{,}5\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

То есть экспериментально получаем:

c_{\text{Cu}}\approx386\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Табличное значение удельной теплоёмкости меди обычно принимают:

c_{\text{табл}}=400\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Абсолютная погрешность:

\Delta c=|c_{\text{табл}}-c_{\text{эксп}}|

\Delta c=|400-385{,}5|=14{,}5\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Относительная погрешность:

\varepsilon=\frac{\Delta c}{c_{\text{табл}}}\cdot100\%

\varepsilon=\frac{14{,}5}{400}\cdot100\%\approx3{,}6\%

Ответ:

c_{\text{Cu}}\approx386\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика