Определите удельную теплоёмкость вещества, если его образец массой 630 г был нагрет от 15 до 30 °С, получив количество теплоты 7938 Дж. Определите, из какого вещества сделан образец.
Для определения удельной теплоёмкости вещества можно воспользоваться формулой:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в Джоулях),
- \( m \) — масса образца (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (в Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
В нашем случае:
- \( Q = 7938 \) Дж,
- \( m = 630 \) г = 0.630 кг,
- \( \Delta T = 30 - 15 = 15 \) °C.
Подставим известные значения в формулу и выразим \( c \):
\[ 7938 = 0.630 \cdot c \cdot 15 \]
Теперь решим это уравнение для \( c \):
\[ c = \frac{7938}{0.630 \cdot 15} \]
Сначала вычислим знаменатель:
\[ 0.630 \cdot 15 = 9.45 \]
Теперь подставим значение в уравнение:
\[ c = \frac{7938}{9.45} \approx 840 \, \text{Дж/(кг·°C)} \]
Таким образом, удельная теплоёмкость вещества составляет примерно 840 Дж/(кг·°C).
Теперь, чтобы определить, из какого вещества сделан образец, можно сопоставить эту удельную теплоёмкость с известными значениями для различных веществ.
Удельная теплоёмкость медных и алюминиевых сплавов составляет примерно 385 Дж/(кг·°C) и 900 Дж/(кг·°C) соответственно. По приведённым данным, 840 Дж/(кг·°C) ближе всего к алюминию.
Следовательно, образец сделан, вероятно, из алюминия.
