Каковы значения удельной теплоёмкости вещества в жидком состоянии и удельной теплоты плавления, исходя из графика зависимости температуры от времени на рисунке 4.4? Изначально тело находилось в твёрдом состоянии. Удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии равна 400 Дж/(кг . °С), а каждую секунду тело получало одинаковое количество теплоты. Одна клетка температуры равна 45°, а одна клетка времени равна 2 минутам.
Skorostnoy_Molot_6280
Для решения данной задачи нам необходимо анализировать график зависимости температуры от времени.
Судя по графику, тело изначально находилось в твёрдом состоянии, а затем переходило в жидкое состояние.
Для определения значения удельной теплоёмкости вещества в жидком состоянии, мы должны найти угловой коэффициент наклона графика в жидкой фазе.
По заданию известно, что удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии равна 400 Дж/(кг·°С), а каждую секунду тело получает одинаковое количество теплоты.
Итак, пусть \( \Delta Q \) - это количество полученной теплоты, тогда:
\[ \Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоёмкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры
Так как каждую секунду тело получает одинаковое количество теплоты, можно записать:
\[ \Delta Q / \Delta T = m \cdot c \]
На графике сечением прямой можно считать угловой коэффициент наклона графика, который определяет изменение температуры по времени для данного вещества.
Считая изменение температуры за единый период, найдем значение углового коэффициента наклона графика. В нашем случае, данные представлены в виде \(\Delta T / \Delta t \), где \(\Delta t\) - изменение времени.
Из условия задачи мы знаем, что одна клетка температуры равна 45°С, а одна клетка времени равна 2 минутам.
Так как мы хотим выразить угловой коэффициент в градусах Цельсия за секунду, пересчитаем единицы измерения времени и температуры следующим образом:
1 клетка времени = 2 минуты = 2 × 60 = 120 секунд
1 клетка температуры = 45°С
Теперь, используя полученные значения, мы можем вычислить угловой коэффициент наклона графика:
\[ \Delta T / \Delta t = (45 \, \text{°C}) / (120 \, \text{с}) \]
\[ \Delta T / \Delta t = 0.375 \, \text{°C/с} \]
Таким образом, угловой коэффициент наклона графика составляет 0.375 градуса Цельсия на секунду.
Теперь, чтобы найти удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии, мы можем использовать формулу, которую мы получили ранее:
\[ \Delta Q / \Delta T = m \cdot c \]
Где \(\Delta Q / \Delta T\) - угловой коэффициент наклона графика, \(m\) - масса вещества, \(c\) - искомая удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии.
Также, мы знаем удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии, \(c_0 = 400 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°С)}\).
Тогда, подставляя известные значения в формулу, получим:
\[ 0.375 \, \text{°C/с} = m \cdot c \]
\[ c = \frac{0.375 \, \text{°C/с}}{m} \]
В общем случае, чтобы определить удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии, необходимо знать массу вещества \(m\). Если данная информация предоставлена в условии задачи, то положим \(m\) равным известному значению. В противном случае, нам потребуется дополнительная информация для определения удельной теплоёмкости вещества в жидком состоянии.
Судя по графику, тело изначально находилось в твёрдом состоянии, а затем переходило в жидкое состояние.
Для определения значения удельной теплоёмкости вещества в жидком состоянии, мы должны найти угловой коэффициент наклона графика в жидкой фазе.
По заданию известно, что удельная теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии равна 400 Дж/(кг·°С), а каждую секунду тело получает одинаковое количество теплоты.
Итак, пусть \( \Delta Q \) - это количество полученной теплоты, тогда:
\[ \Delta Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоёмкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры
Так как каждую секунду тело получает одинаковое количество теплоты, можно записать:
\[ \Delta Q / \Delta T = m \cdot c \]
На графике сечением прямой можно считать угловой коэффициент наклона графика, который определяет изменение температуры по времени для данного вещества.
Считая изменение температуры за единый период, найдем значение углового коэффициента наклона графика. В нашем случае, данные представлены в виде \(\Delta T / \Delta t \), где \(\Delta t\) - изменение времени.
Из условия задачи мы знаем, что одна клетка температуры равна 45°С, а одна клетка времени равна 2 минутам.
Так как мы хотим выразить угловой коэффициент в градусах Цельсия за секунду, пересчитаем единицы измерения времени и температуры следующим образом:
1 клетка времени = 2 минуты = 2 × 60 = 120 секунд
1 клетка температуры = 45°С
Теперь, используя полученные значения, мы можем вычислить угловой коэффициент наклона графика:
\[ \Delta T / \Delta t = (45 \, \text{°C}) / (120 \, \text{с}) \]
\[ \Delta T / \Delta t = 0.375 \, \text{°C/с} \]
Таким образом, угловой коэффициент наклона графика составляет 0.375 градуса Цельсия на секунду.
Теперь, чтобы найти удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии, мы можем использовать формулу, которую мы получили ранее:
\[ \Delta Q / \Delta T = m \cdot c \]
Где \(\Delta Q / \Delta T\) - угловой коэффициент наклона графика, \(m\) - масса вещества, \(c\) - искомая удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии.
Также, мы знаем удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии, \(c_0 = 400 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°С)}\).
Тогда, подставляя известные значения в формулу, получим:
\[ 0.375 \, \text{°C/с} = m \cdot c \]
\[ c = \frac{0.375 \, \text{°C/с}}{m} \]
В общем случае, чтобы определить удельную теплоёмкость вещества в жидком состоянии, необходимо знать массу вещества \(m\). Если данная информация предоставлена в условии задачи, то положим \(m\) равным известному значению. В противном случае, нам потребуется дополнительная информация для определения удельной теплоёмкости вещества в жидком состоянии.
Знаешь ответ?