Медный калориметр весом 100г вмещает 738г воды,температура которой 15 градусов . В этот калориметр опустили...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
калориметр удельная теплоёмкость медь вода температура теплопередача физика термодинамика
0

Медный калориметр весом 100г вмещает 738г воды,температура которой 15 градусов . В этот калориметр опустили 200г меди при температуре 100 градусов , после чего температура калориметр поднялась до 17 градусов. Какова удельная теплоёмкость меди?

avatar
задан 3 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения данной задачи используем закон сохранения энергии:

m1c1(Tf - Ti) + m2c2(Tf - Ti) = 0

где m1, c1, Ti - масса, удельная теплоемкость и начальная температура воды, m2, c2, Tf - масса, удельная теплоемкость и конечная температура меди.

Подставляем известные значения:

(738г 1г/град (17град - 15град) + 200г c2 (17град - 100град) = 0

(1476 + 200 c2 -83) = 0

200 c2 = -1476 / -83 c2 = 7.08 Дж/(гград)

Таким образом, удельная теплоемкость меди равна 7.08 Дж/(г*град).

avatar
ответил 3 месяца назад
0

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что сумма всех тепловых энергий в замкнутой системе остается постоянной. В данном случае, тепловая энергия, которую отдает горячая медь, должна быть равна сумме тепловых энергий, которые получают вода и медный калориметр.

Используем следующую формулу для тепловой энергии: [ Q = mc\Delta T ] где:

  • ( Q ) — количество тепла,
  • ( m ) — масса вещества,
  • ( c ) — удельная теплоёмкость вещества,
  • ( \Delta T ) — изменение температуры.

Обозначим:

  • ( m_{\text{мед}} ) — масса горячей меди = 200 г,
  • ( m_{\text{вода}} ) — масса воды = 738 г,
  • ( m_{\text{калориметр}} ) — масса калориметра = 100 г,
  • ( T_{\text{нач.вода}} ) — начальная температура воды и калориметра = 15°C,
  • ( T_{\text{нач. мед}} ) — начальная температура горячей меди = 100°C,
  • ( T_{\text{кон}} ) — конечная температура системы = 17°C.

Изменение температуры для каждого компонента:

  • Для горячей меди: ( \Delta T{\text{мед}} = T{\text{кон}} - T_{\text{нач. мед}} = 17 - 100 = -83°C ),
  • Для воды и калориметра: ( \Delta T{\text{вода}} = \Delta T{\text{калориметр}} = T{\text{кон}} - T{\text{нач.вода}} = 17 - 15 = 2°C ).

Теперь запишем выражения для тепловых энергий:

  • Тепло, отданное медью: [ Q{\text{мед}} = m{\text{мед}} \cdot c{\text{мед}} \cdot \Delta T{\text{мед}} = 200 \cdot c_{\text{мед}} \cdot (-83) ]

  • Тепло, полученное водой: [ Q{\text{вода}} = m{\text{вода}} \cdot c{\text{вода}} \cdot \Delta T{\text{вода}} = 738 \cdot 4.18 \cdot 2 ]

  • Тепло, полученное калориметром: [ Q{\text{калориметр}} = m{\text{калориметр}} \cdot c{\text{калориметр}} \cdot \Delta T{\text{калориметр}} = 100 \cdot 0.385 \cdot 2 ]

Суммируем тепло, полученное водой и калориметром: [ Q{\text{получено}} = Q{\text{вода}} + Q_{\text{калориметр}} = 738 \cdot 4.18 \cdot 2 + 100 \cdot 0.385 \cdot 2 ]

Посчитаем численные значения: [ Q{\text{вода}} = 738 \cdot 4.18 \cdot 2 = 6172.56 \, \text{Дж} ] [ Q{\text{калориметр}} = 100 \cdot 0.385 \cdot 2 = 77 \, \text{Дж} ] [ Q_{\text{получено}} = 6172.56 + 77 = 6249.56 \, \text{Дж} ]

Теперь уравняем теплоту, отданную медью, и полученную водой и калориметром: [ Q{\text{мед}} = - Q{\text{получено}} ] [ 200 \cdot c_{\text{мед}} \cdot (-83) = -6249.56 ]

Решим это уравнение для ( c{\text{мед}} ): [ 200 \cdot c{\text{мед}} \cdot 83 = 6249.56 ] [ c{\text{мед}} = \frac{6249.56}{200 \cdot 83} ] [ c{\text{мед}} = \frac{6249.56}{16600} ] [ c_{\text{мед}} \approx 0.377 \, \text{Дж/(г·°C)} ]

Таким образом, удельная теплоёмкость меди составляет приблизительно ( 0.377 \, \text{Дж/(г·°C)} ).

avatar
ответил 3 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме