Какова удельная теплоемкость неизвестной жидкости в оловянном сосуде? Вес сосуда 220 г, содержит 120 г жидкости при 18 ⁰С. В сосуд добавили еще 100 г жидкости, нагретой до 25 ⁰С. После некоторого времени температура в сосуде стала 21 ⁰С. Учитывайте только удельную теплоемкость олова (227 Дж/(кг·⁰С)), пренебрегая потерями тепла. Ответ округлить до десятых в Дж/(кг·⁰С).
Ilya_6709
Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии. У нас есть два состояния системы: начальное (1) и конечное (2).
Давайте начнем с расчета теплоемкости самого сосуда. Из задачи известно, что вес сосуда составляет 220 г, а его удельная теплоемкость равна 227 Дж/(кг·⁰С).
Масса сосуда не указана, поэтому мы можем предположить, что масса сосуда составляет 100 г (это значение выбрано для удобства расчета).
Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, переданное от жидкости сосуду. Для этого воспользуемся формулой:
\(Q_1 = mc\Delta T\),
где \(Q_1\) - количество теплоты, \(m\) - масса жидкости, \(c\) - удельная теплоемкость олова, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Из задачи известно, что масса жидкости составляет 120 г, а температура изменилась на \(21 - 18 = 3\) ⁰С.
Подставив известные значения в формулу, получим:
\(Q_1 = 120 \cdot 227 \cdot 3 = 81840\) Дж.
Теперь рассчитаем количество теплоты, переданное от нагретой жидкости комнате. Используем такую же формулу, заменив массу и изменение температуры:
\(Q_2 = 100 \cdot 227 \cdot (21 - 25) = -90800\) Дж.
Минус перед результатом означает, что система отдала тепло окружающей среде.
Теперь можем рассчитать количество теплоты, переданное от нагретой жидкости сосуду:
\(Q_3 = Q_2 - Q_1 = -90800 - 81840 = -172640\) Дж.
Поскольку отрицательное значение означает, что система отдала тепло окружающей среде, а не поглотила, нам необходимо изменить знак на положительный:
\(Q_3 = 172640\) Дж.
Количество теплоты, переданное от жидкости сосуду, равно изменении внутренней энергии сосуда:
\(Q_3 = mc\Delta T\),
где \(m\) - масса сосуда, \(c\) - удельная теплоемкость олова, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Нам известны масса сосуда (220 г), удельная теплоемкость олова и изменение температуры (21 - 25 = -4) ⁰С.
Подставим известные значения в формулу и найдем удельную теплоемкость неизвестной жидкости:
\(172640 = 220 \cdot 227 \cdot (-4)\).
Решив данное уравнение, получим:
\(\text{Удельная теплоемкость неизвестной жидкости} = \frac{172640}{220 \cdot (-4 \cdot 227)} \approx 1,5\) Дж/(кг·⁰С).
Ответ: Удельная теплоемкость неизвестной жидкости в оловянном сосуде округляется до десятых и равна 1,5 Дж/(кг·⁰С).
Давайте начнем с расчета теплоемкости самого сосуда. Из задачи известно, что вес сосуда составляет 220 г, а его удельная теплоемкость равна 227 Дж/(кг·⁰С).
Масса сосуда не указана, поэтому мы можем предположить, что масса сосуда составляет 100 г (это значение выбрано для удобства расчета).
Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, переданное от жидкости сосуду. Для этого воспользуемся формулой:
\(Q_1 = mc\Delta T\),
где \(Q_1\) - количество теплоты, \(m\) - масса жидкости, \(c\) - удельная теплоемкость олова, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Из задачи известно, что масса жидкости составляет 120 г, а температура изменилась на \(21 - 18 = 3\) ⁰С.
Подставив известные значения в формулу, получим:
\(Q_1 = 120 \cdot 227 \cdot 3 = 81840\) Дж.
Теперь рассчитаем количество теплоты, переданное от нагретой жидкости комнате. Используем такую же формулу, заменив массу и изменение температуры:
\(Q_2 = 100 \cdot 227 \cdot (21 - 25) = -90800\) Дж.
Минус перед результатом означает, что система отдала тепло окружающей среде.
Теперь можем рассчитать количество теплоты, переданное от нагретой жидкости сосуду:
\(Q_3 = Q_2 - Q_1 = -90800 - 81840 = -172640\) Дж.
Поскольку отрицательное значение означает, что система отдала тепло окружающей среде, а не поглотила, нам необходимо изменить знак на положительный:
\(Q_3 = 172640\) Дж.
Количество теплоты, переданное от жидкости сосуду, равно изменении внутренней энергии сосуда:
\(Q_3 = mc\Delta T\),
где \(m\) - масса сосуда, \(c\) - удельная теплоемкость олова, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Нам известны масса сосуда (220 г), удельная теплоемкость олова и изменение температуры (21 - 25 = -4) ⁰С.
Подставим известные значения в формулу и найдем удельную теплоемкость неизвестной жидкости:
\(172640 = 220 \cdot 227 \cdot (-4)\).
Решив данное уравнение, получим:
\(\text{Удельная теплоемкость неизвестной жидкости} = \frac{172640}{220 \cdot (-4 \cdot 227)} \approx 1,5\) Дж/(кг·⁰С).
Ответ: Удельная теплоемкость неизвестной жидкости в оловянном сосуде округляется до десятых и равна 1,5 Дж/(кг·⁰С).
Знаешь ответ?