Вопрос задан 12.03.2025 в 13:17. Предмет Физика. Спрашивает Филиппов Николай.

В калориметре находилась жидкость массой 100 грамм при температуре 25°С. В неё опустили шар массой 100 грамм, температура которого 75°С. После этого в калориметре установилась температура 30°С. Во сколько раз удельная теплоемкость жидкости больше удельной теплоемкости материала шара? Помогите, пожалуйста, срочно с дано и решение! Очень надо!

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Волобуева Аня.

Давайте разберемся с задачей подробно и пошагово.

1. Что у нас есть в задаче? (Дано):

  • Масса жидкости: mжидкости=100г=0.1кгm_{\text{жидкости}} = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг},
  • Температура жидкости в начале: tжидкости нач=25Ct_{\text{жидкости нач}} = 25^\circ \text{C},
  • Температура жидкости в конце: tконечная=30Ct_{\text{конечная}} = 30^\circ \text{C},
  • Масса шара: mшара=100г=0.1кгm_{\text{шара}} = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг},
  • Температура шара в начале: tшара нач=75Ct_{\text{шара нач}} = 75^\circ \text{C},
  • Температура шара в конце: tконечная=30Ct_{\text{конечная}} = 30^\circ \text{C}.

Нужно найти, во сколько раз удельная теплоемкость жидкости больше удельной теплоемкости материала шара.

Обозначим:

  • Удельную теплоемкость жидкости как cжидкостиc_{\text{жидкости}},
  • Удельную теплоемкость материала шара как cшараc_{\text{шара}}.

2. Законы теплопередачи:

Энергия, которую отдал шар, равна энергии, которую получила жидкость.

Формула тепловой энергии:

Q=mcΔt,Q = mc\Delta t,

где:

  • QQ — количество теплоты,
  • mm — масса вещества,
  • cc — удельная теплоемкость вещества,
  • Δt=tконечнаяtначальная\Delta t = t_{\text{конечная}} - t_{\text{начальная}} — изменение температуры.

Тепло, отданное шаром:

Qшара=mшараcшараΔtшара.Q_{\text{шара}} = m_{\text{шара}} c_{\text{шара}} \Delta t_{\text{шара}}.

Тепло, полученное жидкостью:

Qжидкости=mжидкостиcжидкостиΔtжидкости.Q_{\text{жидкости}} = m_{\text{жидкости}} c_{\text{жидкости}} \Delta t_{\text{жидкости}}.

Так как теплообмен происходит в калориметре (тепло не теряется), то:

Qшара=Qжидкости.Q_{\text{шара}} = Q_{\text{жидкости}}.

3. Выражаем соотношение теплоемкостей:

Подставим формулы:

mшараcшара(tшара начtконечная)=mжидкостиcжидкости(tконечнаяtжидкости нач).m_{\text{шара}} c_{\text{шара}} (t_{\text{шара нач}} - t_{\text{конечная}}) = m_{\text{жидкости}} c_{\text{жидкости}} (t_{\text{конечная}} - t_{\text{жидкости нач}}).

Подставим изменения температуры:

mшараcшара(7530)=mжидкостиcжидкости(3025).m_{\text{шара}} c_{\text{шара}} (75 - 30) = m_{\text{жидкости}} c_{\text{жидкости}} (30 - 25).

Упростим:

mшараcшара45=mжидкостиcжидкости5.m_{\text{шара}} c_{\text{шара}} \cdot 45 = m_{\text{жидкости}} c_{\text{жидкости}} \cdot 5.

Разделим обе стороны на mшараm_{\text{шара}} и mжидкостиm_{\text{жидкости}}:

cшара45=cжидкости5.c_{\text{шара}} \cdot 45 = c_{\text{жидкости}} \cdot 5.

Выразим соотношение cжидкостиcшара\frac{c_{\text{жидкости}}}{c_{\text{шара}}}:

cжидкостиcшара=455.\frac{c_{\text{жидкости}}}{c_{\text{шара}}} = \frac{45}{5}.

Упростим:

cжидкостиcшара=9.\frac{c_{\text{жидкости}}}{c_{\text{шара}}} = 9.

4. Ответ:

Удельная теплоемкость жидкости больше удельной теплоемкости материала шара в 9 раз.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос