Тепловая энергия и ее переходы
Определите массу воды в калориметре после того, как двигатель мощностью 25 вт в течение 7 минут привел в движение
Определите массу воды в калориметре после того, как двигатель мощностью 25 вт в течение 7 минут привел в движение лопасти гвинта внутри заполненного водой калориметра и в результате вода нагрелась на 1 °С.
24.12.2023 01:10
Написать свой ответ:
Описание:
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о тепловой энергии и ее переходах.
Согласно условию, двигатель мощностью 25 Вт в течение 7 минут передал свою энергию лопастям гвинта внутри калориметра, что привело к нагреванию воды внутри калориметра.
Для решения задачи нам нужно воспользоваться формулой:
Q = Pt,
где Q - количество тепла, P - мощность, t - время.
По условию, мощность равна 25 Вт, время - 7 минут. Преобразуем время в секунды:
7 минут = 7 * 60 секунд = 420 секунд.
Теперь можем подставить значения в формулу:
Q = 25 Вт * 420 сек = 10500 Дж.
Известно, что количество тепла, переданное системе, равно количеству тепла, полученному системой. Так как вода поглотила это количество тепла, можем записать:
Q = mcΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды равна 4.18 Дж/(г·°C). Нам известно, что температура воды изменилась, следовательно ΔT не равно 0. Значит, можно применить эту формулу и найти m.
Допустим, изменение температуры ΔT равно T. Подставим все в формулу:
10500 Дж = m * 4.18 Дж/(г·°C) * T.
Преобразуем формулу и найдем массу воды:
m = 10500 Дж / (4.18 Дж/(г·°C) * T).
Теперь мы можем рассчитать массу воды в калориметре, зная значение ΔT или T.
Пример:
Определите массу воды в калориметре после того, как двигатель мощностью 25 Вт в течение 7 минут привел в движение лопасти гвинта внутри заполненного водой калориметра и в результате вода нагрелась на 10 градусов Цельсия.
Совет:
Для более точного решения задачи, рекомендуется использовать значения с большей точностью и сохранять промежуточные результаты с максимальным количеством знаков после запятой.
Задание для закрепления:
Определите массу воды в калориметре после того, как двигатель мощностью 50 Вт в течение 5 минут привел в движение лопасти гвинта внутри заполненного водой калориметра и в результате вода нагрелась на 8 градусов Цельсия. (Удельная теплоемкость воды: 4.18 Дж/(г·°C)).