Какова удельная теплоемкость материала, используемого для создания предмета, если в термос, в котором можно пренебречь
Какова удельная теплоемкость материала, используемого для создания предмета, если в термос, в котором можно пренебречь теплоемкостью, добавили 0,18 кг воды при 11°C, а затем опустили предмет массой 836 г при температуре 187°C, что привело к установлению температуры в термосе равной 40°C?
05.12.2023 01:57
Инструкция: Удельная теплоемкость материала является физической величиной, которая характеризует способность материала поглощать или отдавать тепло. Она обозначается символом "с" и измеряется в джоулях на грамм на градус Цельсия (Дж/г°C).
Для решения данной задачи нам понадобятся следующие формулы:
1. Количество тепла, полученное или отданное телом (Q), можно вычислить по формуле: Q = m * c * ΔT, где m - масса тела, c - удельная теплоемкость материала, ΔT - изменение температуры.
2. Закон сохранения энергии гласит, что количество тепла, полученное одним телом, равно количеству тепла, отданному другим телом. Из этого следует, что Q1 = - Q2, где Q1 - количество тепла, полученное первым телом, Q2 - количество тепла, полученное вторым телом.
В данной задаче мы знаем следующие данные:
- Масса воды (m1) = 0,18 кг
- Исходная температура воды (T1) = 11°C
- Масса предмета (m2) = 836 г
- Исходная температура предмета (T2) = 187°C
- Конечная температура в системе (T) = 40°C
Мы можем решить эту задачу следующим образом:
Шаг 1: Вычислим количество тепла, полученное водой при ее охлаждении на ΔT градусов:
Q1 = m1 * c * (T - T1)
Шаг 2: Вычислим количество тепла, отданное предметом при его нагреве до ΔT градусов:
Q2 = - m2 * c * (T - T2)
Шаг 3: Поскольку закон сохранения энергии гласит, что Q1 = - Q2, мы можем решить это уравнение относительно удельной теплоемкости материала (c):
m1 * c * (T - T1) = - m2 * c * (T - T2)
Шаг 4: Подставим известные значения и решим уравнение относительно c.
Пример:
Зная массу воды (0.18 кг), исходную температуру воды (11°C), массу предмета (836 г), исходную температуру предмета (187°C) и конечную температуру в системе (40°C), мы можем решить задачу и найти удельную теплоемкость материала.
Совет: Для лучшего понимания и запоминания концепции удельной теплоемкости материала, рекомендуется ознакомиться с определением и примерами в журналах или учебниках по физике.
Задача для проверки:
Какое количество тепла будет отдано 500 г воды при охлаждении с 80°C до 20°C, если удельная теплоемкость воды составляет 4,18 Дж/г°C? Ответ выразите в джоулях.