Вопрос задан 22.03.2025 в 11:31. Предмет Физика. Спрашивает Барон Юля.

В медный калориметр массой 100 г налито 740 г воды t= 15 градусов Цельсия. В этот калориметр опустили 200 г меди, прогретой в кипящей воде, после чего температура воды в калориметре поднялась до 17 градусов Цельсия.какова удельная теплоемкость меди

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кот Кристина.

Для решения этой задачи будем использовать принцип сохранения энергии. Энергия, переданная от нагретой меди воде, равна количеству теплоты, которую вода получила, а также энергии, которую получила сама медь (если она остывала).

Обозначим:

  • cмедьc_{\text{медь}} — удельная теплоемкость меди, которую нам нужно найти.
  • mмедь=200гm_{\text{медь}} = 200 \, \text{г} — масса меди.
  • mвода=740гm_{\text{вода}} = 740 \, \text{г} — масса воды.
  • cвода=4,18Дж/гCc_{\text{вода}} = 4,18 \, \text{Дж/г}^\circ\text{C} — удельная теплоемкость воды.
  • Tнач=15CT_{\text{нач}} = 15^\circ\text{C} — начальная температура воды.
  • Tкон=17CT_{\text{кон}} = 17^\circ\text{C} — конечная температура воды и меди.
  • Температура меди до помещения в калориметр Tмедь, нач=100CT_{\text{медь, нач}} = 100^\circ\text{C} (температура кипящей воды, в которой была нагрета медь).

1. Рассчитаем количество теплоты, которое получила вода:

Количество теплоты, которое получила вода, рассчитывается по формуле:

Qвода=mводаcводаΔTвода,Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T_{\text{вода}},

где ΔTвода=TконTнач=17C15C=2C\Delta T_{\text{вода}} = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}} = 17^\circ\text{C} - 15^\circ\text{C} = 2^\circ\text{C}.

Подставляем значения:

Qвода=740г4,18Дж/гC2C=6186,4Дж.Q_{\text{вода}} = 740 \, \text{г} \cdot 4,18 \, \text{Дж/г}^\circ\text{C} \cdot 2^\circ\text{C} = 6186,4 \, \text{Дж}.

2. Рассчитаем количество теплоты, которое отдала медь:

Медь отдала своей теплоты столько, чтобы температура воды повысилась на 2°C. Количество теплоты, отданное медью, рассчитывается по формуле:

Qмедь=mмедьcмедьΔTмедь,Q_{\text{медь}} = m_{\text{медь}} \cdot c_{\text{медь}} \cdot \Delta T_{\text{медь}},

где ΔTмедь=Tмедь, начTкон=100C17C=83C\Delta T_{\text{медь}} = T_{\text{медь, нач}} - T_{\text{кон}} = 100^\circ\text{C} - 17^\circ\text{C} = 83^\circ\text{C}.

Так как система из меди и воды замкнута, теплота, переданная медью, должна быть равна теплоте, полученной водой:

Qмедь=Qвода=6186,4Дж.Q_{\text{медь}} = Q_{\text{вода}} = 6186,4 \, \text{Дж}.

Подставляем известные величины:

200гcмедь83C=6186,4Дж.200 \, \text{г} \cdot c_{\text{медь}} \cdot 83^\circ\text{C} = 6186,4 \, \text{Дж}.

3. Найдем удельную теплоемкость меди:

Решим уравнение относительно cмедьc_{\text{медь}}:

cмедь=6186,4Дж200г83C.c_{\text{медь}} = \frac{6186,4 \, \text{Дж}}{200 \, \text{г} \cdot 83^\circ\text{C}}. cмедь=6186,416600Дж/гC.c_{\text{медь}} = \frac{6186,4}{16600} \, \text{Дж/г}^\circ\text{C}. cмедь0,373Дж/гC.c_{\text{медь}} \approx 0,373 \, \text{Дж/г}^\circ\text{C}.

Ответ:

Удельная теплоемкость меди примерно равна 0,373Дж/гC0,373 \, \text{Дж/г}^\circ\text{C}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос