Какова масса медного цилиндра, если его поместили в калориметр с 200 г воды и температура цилиндра снизилась на 7

Тема урока: Теплопередача и закон сохранения энергии

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения энергии и учесть, что при теплопередаче энергия теряется одним объектом и передается другому.

Мы знаем, что масса воды в калориметре составляет 200 г. Пусть масса медного цилиндра будет М (в граммах). Также нам дано, что температура цилиндра снизилась на 7 °C, а температура воды возросла на 1 °C.

Тепловая энергия, потерянная цилиндром, равна тепловой энергии, полученной водой:

Q(потеря цилиндром) = Q(получение водой)

Мы можем использовать формулу для расчета тепловой энергии:

Q = m * c * ΔT

где:
Q - тепловая энергия
m - масса в граммах
c - удельная теплоемкость вещества (воды или меди)
ΔT - изменение температуры в °C

Удельная теплоемкость воды (c воды) равна 1 кал/г*°C, а удельная теплоемкость меди (c меди) равна 0,39 кал/г*°C.

Теперь давайте решим задачу:

Q(потеря цилиндром) = Q(получение водой)
M * c меди * ΔT(меди) = m воды * c воды * ΔT(воды)

M * 0,39 * (-7) = 200 * 1 * 1

M * (-2,73) = 200

M ≈ -73,2 г

Ответ:

Масса медного цилиндра составляет около 73,2 г.

Например:

"В калориметр поместили медный цилиндр. Масса воды в калориметре равна 200 г. После этого температура цилиндра снизилась на 7 °C, а температура воды возросла на 1 °C. Какова масса медного цилиндра? Учитывать теплопотери в калориметре не нужно."

Совет:

Для решения задач, связанных с теплопередачей, важно использовать законы сохранения энергии и учесть, что энергия может переходить из одного объекта в другой. Также обратите внимание на удельную теплоемкость разных веществ, так как они могут отличаться.

Проверочное упражнение:

В рамке напротив находится таблица с данными о двух объектах, а именно их массе, начальной и конечной температуре. Используя закон сохранения энергии, определите изменение температуры второго объекта.

Объект | Масса (г) | Начальная температура (°C) | Конечная температура (°C)
-------|-----------|----------------------|------------------------
1 | 100 | 20 | 35
2 | 150 | 50 | ?