Внутренний алюминиевый сосуд калориметра имеет массу 50 г и содержит 200 г воды при температуре 17 °с. в сасуд опустили нагретый в кипятке стальной брусок массой 110 г, и в результате в калориметре установилась температура 22 °с. определите удельную теплоёмкость стали. считайте, что температура кипения воды равна 100 °с; удельная теплоёмкость алюминия - 920 дж/кг · °с; удельная теплоёмкость воды - 4200 дж/кг · °с

шаурмичкаone шаурмичкаone    2   27.09.2019 06:10    1

Ответы
Karina25052005 Karina25052005  08.10.2020 22:04

Пусть 1 - это вода; 2 - это алюминий; 3 - это сталь.

===========================

Дано:

t_{0} = 17 °C

t' = 100 °C

m_{1} = 200 г = 0,2 кг

m_{2} = 50 г = 0,05 кг

m_{3} = 110 г = 0,11 кг

c_{1} = 4200 Дж/(кг · °С)

c_{2} = 920 Дж/(кг · °С)

t = 22 °С

===========================

Найти: c_{3} - ?

===========================

Решение. Калориметр устроен таким образом, что теплообмен с окружающей средой практически исключён, поэтому для решения задачи воспользуемся уравнением теплового баланса. В теплообмене принимают участие три тела: вода и внутренний сосуд калориметра получают теплоту, а стальной брусок отдаёт теплоту.

Количество теплоты, отданное стальным бруском: Q_{3} = c_{3}m_{3}(t' - t); количество теплоты, полученное холодной водой: Q_{1} = c_{1}m_{1}(t - t_{0}); количество теплоты, полученное алюминиевым сосудом: Q_{2} = c_{2} m_{2}(t - t_{0}).

Согласно уравнению теплового баланса: Q_{3} = Q_{1} + Q_{2}. Подставив в это уравнение выражения Q_{1}, Q_{2} и Q_{3}, получим:

c_{3}m_{3}(t' - t) = c_{1}m_{1}(t - t_{0}) + c_{2} m_{2}(t - t_{0}), откуда:\boxed {c_{3} = \dfrac{(t - t_{0})(c_{1}m_{1} + c_{2}m_{2})}{m_{3}(t' - t)}}

Определим значение искомой величины:

c_{3} = \dfrac{(22 - 17)(0,2 \cdotp 4200 + 0,05 \cdotp 920)}{0,11 (100 - 22)} \thickapprox 516 Дж/(кг · °С)

===========================

ответ: c_{3} \thickapprox 516 Дж/(кг · °С).

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика