Какова удельная теплоемкость с3 глицерина, если кусок железа массой 290 г с температурой 190° помещается в калориметр, содержащий алюминиевую чашку массой 100 г и глицерин массой 250 г с температурой 10°, и конечная температура составляет 38°?
Zhuravl
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета передачи тепла между предметами:
\(Q = mc \Delta T\)
где Q - количество тепла, переданное между предметами, m - масса предмета, c - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры предмета.
Предметы, между которыми происходит передача тепла - железо и глицерин. Рассчитаем количество тепла, переданное от железа к глицерину:
\(Q_1 = m_1c_1 \Delta T_1\)
где \(Q_1\) - переданное количество тепла, \(m_1\) - масса железа, \(c_1\) - удельная теплоемкость железа, \(\Delta T_1\) - изменение температуры железа.
Также рассчитаем количество тепла, переданное от глицерина к алюминиевой чашке:
\(Q_2 = m_2c_2 \Delta T_2\)
где \(Q_2\) - переданное количество тепла, \(m_2\) - масса глицерина, \(c_2\) - удельная теплоемкость глицерина, \(\Delta T_2\) - изменение температуры глицерина.
Количество тепла, переданное от железа к глицерину, и количество тепла, переданное от глицерина к алюминиевой чашке, должны быть равны и обратны по знаку:
\(Q_1 = -Q_2\)
Таким образом, мы можем записать соотношение передачи тепла между железом, глицерином и алюминиевой чашкой:
\(m_1c_1 \Delta T_1 = - m_2c_2 \Delta T_2\)
Теперь можем решить данное уравнение относительно удельной теплоемкости глицерина \(c_2\):
\(c_2 = \frac{{m_1c_1 \Delta T_1}}{{m_2 \Delta T_2}}\)
Подставим известные значения в формулу:
\(m_1 = 290 \, \text{г}, \, c_1 = 0.45 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C}, \, \Delta T_1 = 190 - 38 \, \text{°C}\)
\(m_2 = 250 \, \text{г}, \, \Delta T_2 = 38 - 10 \, \text{°C}\)
Подсчитаем:
\(c_2 = \frac{{290 \, \text{г} \cdot 0.45 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \cdot (190 - 38) \, \text{°C}}}{{250 \, \text{г} \cdot (38 - 10) \, \text{°C}}}\)
\(c_2 \approx 1.29 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C}\)
Таким образом, удельная теплоемкость глицерина \(c_2\) составляет примерно 1.29 Дж/г·°C.
\(Q = mc \Delta T\)
где Q - количество тепла, переданное между предметами, m - масса предмета, c - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры предмета.
Предметы, между которыми происходит передача тепла - железо и глицерин. Рассчитаем количество тепла, переданное от железа к глицерину:
\(Q_1 = m_1c_1 \Delta T_1\)
где \(Q_1\) - переданное количество тепла, \(m_1\) - масса железа, \(c_1\) - удельная теплоемкость железа, \(\Delta T_1\) - изменение температуры железа.
Также рассчитаем количество тепла, переданное от глицерина к алюминиевой чашке:
\(Q_2 = m_2c_2 \Delta T_2\)
где \(Q_2\) - переданное количество тепла, \(m_2\) - масса глицерина, \(c_2\) - удельная теплоемкость глицерина, \(\Delta T_2\) - изменение температуры глицерина.
Количество тепла, переданное от железа к глицерину, и количество тепла, переданное от глицерина к алюминиевой чашке, должны быть равны и обратны по знаку:
\(Q_1 = -Q_2\)
Таким образом, мы можем записать соотношение передачи тепла между железом, глицерином и алюминиевой чашкой:
\(m_1c_1 \Delta T_1 = - m_2c_2 \Delta T_2\)
Теперь можем решить данное уравнение относительно удельной теплоемкости глицерина \(c_2\):
\(c_2 = \frac{{m_1c_1 \Delta T_1}}{{m_2 \Delta T_2}}\)
Подставим известные значения в формулу:
\(m_1 = 290 \, \text{г}, \, c_1 = 0.45 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C}, \, \Delta T_1 = 190 - 38 \, \text{°C}\)
\(m_2 = 250 \, \text{г}, \, \Delta T_2 = 38 - 10 \, \text{°C}\)
Подсчитаем:
\(c_2 = \frac{{290 \, \text{г} \cdot 0.45 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \cdot (190 - 38) \, \text{°C}}}{{250 \, \text{г} \cdot (38 - 10) \, \text{°C}}}\)
\(c_2 \approx 1.29 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C}\)
Таким образом, удельная теплоемкость глицерина \(c_2\) составляет примерно 1.29 Дж/г·°C.
Знаешь ответ?