В калориметр с 300 г спирта погружена спираль сопротивлением 5,7 Ом, подключённая к батарее из трёх последовательно соединённых аккумуляторов с ЭДС по 2 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом каждый. Какова удельная теплоёмкость спирта, если за 3 минуты он нагрелся на 1,4 градуса Цельсия? Потерями тепла и массой калориметра пренебречь.

Сначала найдём силу тока. У трёх аккумуляторов:

\[\mathcal{E}=3\cdot2=6\ \text{В},\qquad r=3\cdot0{,}1=0{,}3\ \text{Ом}.\]

Полное сопротивление цепи равно \(5{,}7+0{,}3=6\ \text{Ом}\), поэтому

\[I=\frac{\mathcal{E}}{R+r}=\frac{6}{6}=1\ \text{А}.\]

Теплота, выделившаяся в спирали за \(180\) с:

\[Q=I^2R\tau=1^2\cdot5{,}7\cdot180=1026\ \text{Дж}.\]

Она пошла на нагрев спирта:

\[Q=cm\Delta t.\]

Тогда

\[c=\frac{1026}{0{,}3\cdot1{,}4}\approx2443\ \text{Дж/(кг}\cdot{}^{\circ}\mathrm{C)}.\]

Удельная теплоёмкость спирта приблизительно равна \(2{,}4\cdot10^3\ \text{Дж/(кг}\cdot{}^{\circ}\mathrm{C)}\).

0 0 Пожаловаться