Значение удельной теплоемкости чая можно определить на основе следующих данных: Вася подогревал остывший чай в чашке

Значение удельной теплоемкости чая можно определить на основе следующих данных: Вася подогревал остывший чай в чашке с электрокипятильника мощностью 500 Вт. Через 3 минуты нагревания чай закипел при массе 0,3 кг и температуре окружающей среды 25 °C. При данной постановке задачи теплопотери можно считать пренебрежимо малыми.
Ilya

Ilya

Для определения удельной теплоемкости чая воспользуемся формулой:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - количество теплоты, поглощаемое или отдаваемое телом, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоемкость вещества и \(\Delta T\) - изменение температуры.

У нас дан путь нагревания, поэтому нам известны мощность кипятильника (\(P = 500\) Вт) и время нагревания (\(t = 3\) минуты). Для начала, найдем количество теплоты, получаемое от кипятильника:

\[Q_1 = Pt\]

\[Q_1 = 500 \times 3 \times 60\]

Расчет проводим в секундах, поэтому умножим на 60, чтобы перевести минуты в секунды.

\[Q_1 = 90000\] Дж

Затем найдем количество теплоты, потребляемое для закипания чая:

\[Q_2 = mc\Delta T\]

Где \(m = 0.3\) кг, \(\Delta T = 100 - 25 = 75\) °C (изменение температуры от 25 °C до точки кипения в 100 °C) и теплоту можно принять равной 1 Дж/г°C (это значение уже известно и не требуется дополнительной информации для вычисления).

\[Q_2 = 0.3 \times 1 \times 75\]

\[Q_2 = 22.5\] Дж

Итак, общее количество теплоты, полученное от кипятильника, равно сумме \(Q_1\) и \(Q_2\):

\[Q_{общ} = Q_1 + Q_2\]

\[Q_{общ} = 90000 + 22.5\]

\[Q_{общ} = 90022.5\] Дж

Теперь мы можем найти удельную теплоемкость чая, разделив общее количество теплоты на массу чая:

\[c = \frac{Q_{общ}}{m}\]

\[c = \frac{90022.5}{0.3}\]

\[c \approx 300075\] Дж/кг°C

Таким образом, удельная теплоемкость чая составляет примерно 300075 Дж/кг°C.

Обратите внимание, что в данном решении была использована предпосылка о пренебрежимо малых теплопотерях. В реальных условиях, когда тепло теряется в окружающую среду, результат может отличаться от полученного. Однако, в данной задаче мы считали, что эти потери несущественны.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello