Жора проводил эксперименты с льдом и водой, нагревая их на электроплите в закрытой алюминиевой кружке. Он обнаружил
Жора проводил эксперименты с льдом и водой, нагревая их на электроплите в закрытой алюминиевой кружке. Он обнаружил, что для нагревания 0.3 кг льда на 15°С требуется 34 секунды, а для нагревания такой же массы воды на ту же температуру требуется 70 секунд. Зная, что удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг, необходимо найти удельную теплоемкость льда при нагревании, при котором лед не тает.
10.12.2023 19:58
Объяснение:
Удельная теплоемкость вещества - это количество теплоты, которое необходимо передать каждому килограмму вещества для изменения его температуры на один градус Цельсия.
Для решения задачи, воспользуемся формулой:
Q = m * c * ΔT
где:
Q - количество теплоты, переданное веществу (Дж)
m - масса вещества (кг)
c - удельная теплоемкость вещества (Дж/кг∙°C)
ΔT - изменение температуры вещества (°C)
Первым делом, найдем количество теплоты, переданное льду и воде:
Q_льда = m_льда * c_льда * ΔT_льда
Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды
Поскольку эти два эксперимента проводились с одинаковой массой вещества и той же температурой, то количество переданной теплоты также должно быть одинаковым:
Q_льда = Q_воды
m_льда * c_льда * ΔT_льда = m_воды * c_воды * ΔT_воды
В данной задаче известны:
m_льда = 0.3 кг
m_воды = 0.3 кг
c_воды = 4200 Дж/кг∙°C
ΔT_льда = 15°C
ΔT_воды = 15°C
Подставляем известные значения в уравнение:
0.3 * c_льда * 15 = 0.3 * 4200 * 15
Из этого уравнения можно найти удельную теплоемкость льда (c_льда).
Решение:
c_льда = (0.3 * 4200 * 15) / (0.3 * 15)
c_льда = 4200 Дж/кг
Пример использования:
Известно, что для нагревания 0.5 кг льда на 10°C требуется 100 Дж теплоты. Найдите удельную теплоемкость льда.
Совет:
Для лучшего понимания концепции удельной теплоемкости вещества, рекомендуется ознакомиться с определением термодинамической системы, законами термодинамики и другими свойствами веществ.
Практика:
Известно, что для нагревания 0.2 кг воды на 20°C требуется 250 Дж теплоты. Найдите удельную теплоемкость воды.