Какова удельная теплоёмкость льда, определенная Сашей на основе полученных экспериментальных данных о нагревании
Какова удельная теплоёмкость льда, определенная Сашей на основе полученных экспериментальных данных о нагревании 0,1 кг льда на 25 °С за 49 секунд, при условии, что всё количество теплоты от плитки идёт на нагревание льда (или воды), и при известной удельной теплоёмкости воды равной 4200 Дж/(кг-°С)?
25.11.2023 01:27
Объяснение: Удельная теплоёмкость (символ: c) — это количество теплоты, необходимое для повышения температуры вещества на 1 градус Цельсия. Формула, которую можно использовать для решения этой задачи, выглядит следующим образом:
q = m * c * ΔT
где:
q - количество теплоты, переданное веществу (в джоулях),
m - масса вещества (в килограммах),
c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
ΔT - изменение температуры вещества (в градусах Цельсия).
В данной задаче известны следующие данные:
m (масса льда) = 0,1 кг,
ΔT (изменение температуры) = 25 °C,
q (количество теплоты) = неизвестно.
У нас есть формула q = m * c * ΔT. Мы ищем c, поэтому нам нужно переписать эту формулу, чтобы выразить c:
c = q / (m * ΔT)
В данном случае количество теплоты q равно количеству теплоты, переданной льду при его нагревании. Мы можем использовать известные значения массы льда и изменения температуры, чтобы найти q:
q = m * cводы * ΔT
Удельная теплоёмкость воды cводы равна 4200 Дж/(кг-°С), поэтому мы можем записать:
q = 0,1 кг * 4200 Дж/(кг-°С) * 25 °C
Решив это уравнение, мы найдем количество теплоты q, которое было передано льду. Используя это значение q и известные значения массы льда и изменения температуры, мы можем найти удельную теплоёмкость льда:
c = q / (m * ΔT)
Доп. материал: В этой задаче формула включает известные величины:
m (масса льда) = 0,1 кг,
ΔT (изменение температуры) = 25 °C,
cводы (удельная теплоемкость воды) = 4200 Дж/(кг-°С).
Подставив эти значения в формулу, мы можем рассчитать удельную теплоемкость льда:
q = 0,1 кг * 4200 Дж/(кг-°С) * 25 °C
После нахождения q, мы можем использовать его значение, чтобы найти удельную теплоемкость льда, используя формулу:
c = q / (m * ΔT)
Совет: Чтобы лучше понять концепцию удельной теплоемкости, можно провести дополнительные эксперименты с разными веществами. Используйте формулу q = m * c * ΔT для решения различных задач и оценки количества теплоты, требуемого для нагревания разных веществ.
Проверочное упражнение: Весной температура воздуха в замерзших прудах равна 5°C. Сколько тепла будет выделено окружающей среде, если 1 кг воды замерзает? Удельная теплоемкость воды равна 334 Дж/кг-°С, а плотность льда составляет 917 кг/м³. (Ответ: 2 301 566 Дж)