Вопрос задан 02.03.2025 в 14:03. Предмет Физика. Спрашивает Погудина Дарья.

В тонкостенном стакане находилось 100 г воды при температуре 25 градусов.В воду опустилитело массой 50 г,нагретое до температуры 90 градусов.После установления теплового равновесия температура воды и тела стала равно1 30 градусов.Считая потери тепла на нагревание стакана и излучениепренебрежимо малыми,определите удельную теплоёмкость вещества тела.Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг*К

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кенаев Даниил.

Для решения задачи воспользуемся формулой теплового баланса. Предполагается, что количество тепла, отданное телом, равно количеству тепла, полученному водой. Потери тепла на окружающую среду и нагревание стакана пренебрежимо малы.

Дано:

  • Масса воды: mвода=100 г=0,1 кгm_{\text{вода}} = 100 \, \text{г} = 0,1 \, \text{кг},
  • Температура воды первоначальная: tвода нач=25∘Ct_{\text{вода нач}} = 25^\circ \text{C},
  • Масса тела: mтело=50 г=0,05 кгm_{\text{тело}} = 50 \, \text{г} = 0,05 \, \text{кг},
  • Температура тела первоначальная: tтело нач=90∘Ct_{\text{тело нач}} = 90^\circ \text{C},
  • Конечная температура системы: tкон=30∘Ct_{\text{кон}} = 30^\circ \text{C},
  • Удельная теплоёмкость воды: cвода=4200 Дж/кг⋅Кc_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/кг}\cdot\text{К},
  • Удельная теплоёмкость вещества тела: cтелоc_{\text{тело}} (нужно найти).

Формула теплового баланса:

Qотданное=QполученноеQ_{\text{отданное}} = Q_{\text{полученное}}

Для тела (отдаёт тепло):

Qтело=mтело⋅cтело⋅(tтело нач−tкон)Q_{\text{тело}} = m_{\text{тело}} \cdot c_{\text{тело}} \cdot (t_{\text{тело нач}} - t_{\text{кон}})

Для воды (получает тепло):

Qвода=mвода⋅cвода⋅(tкон−tвода нач)Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (t_{\text{кон}} - t_{\text{вода нач}})

Запишем уравнение теплового баланса:

mтело⋅cтело⋅(tтело нач−tкон)=mвода⋅cвода⋅(tкон−tвода нач)m_{\text{тело}} \cdot c_{\text{тело}} \cdot (t_{\text{тело нач}} - t_{\text{кон}}) = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (t_{\text{кон}} - t_{\text{вода нач}})

Подставим значения:

0,05⋅cтело⋅(90−30)=0,1⋅4200⋅(30−25)0{,}05 \cdot c_{\text{тело}} \cdot (90 - 30) = 0{,}1 \cdot 4200 \cdot (30 - 25)

Сократим выражения:

0,05⋅cтело⋅60=0,1⋅4200⋅50{,}05 \cdot c_{\text{тело}} \cdot 60 = 0{,}1 \cdot 4200 \cdot 5

Упростим обе стороны:

3⋅cтело=21003 \cdot c_{\text{тело}} = 2100

Найдём cтелоc_{\text{тело}}:

cтело=21003=700 Дж/кг⋅Кc_{\text{тело}} = \frac{2100}{3} = 700 \, \text{Дж/кг}\cdot\text{К}

Ответ:

Удельная теплоёмкость вещества тела равна 700 Дж/кг⋅К700 \, \text{Дж/кг}\cdot\text{К}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос