реши
Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Дано:
- Масса вещества \( m = 20 \) г = 0.02 кг
- График зависимости температуры \( t \) от количества теплоты \( Q \)
- Необходимо найти удельную теплоемкость вещества \( c \).
График
На графике линия наклонена под углом, и мы видим, что температура меняется линейно с увеличением или уменьшением теплоты. На этом графике выделим две фазы:
- Охлаждение вещества без фазового перехода.
- Плато (постоянная температура) – это зона фазового перехода (конденсация).
Этапы анализа
- Участок с наклоном: Здесь вещество охлаждается без фазового перехода.
- Плато: Температура остается постоянной – это фазовый переход, когда вещество конденсируется.
Участок 1 (охлаждение):
Мы заметим, что температура изменяется от \( t_1 = 100^\circ C \) до \( t_2 = 40^\circ C \), когда количество теплоты уменьшается. График показывает это изменение на отрезке до охлаждения \( Q_1 = 100 \, \text{кДж} \).
Используем формулу: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta t \]
Где:
- \( \Delta t = t_2 - t_1 = 40 - 100 = -60 \) °C (поскольку температура уменьшается)
- \( Q = 100 \) кДж \( = 100000 \) Дж
Подставим значения: \[ 100000 = 0.02 \cdot c \cdot (-60) \]
Решаем уравнение для \( c \): \[ c = \frac{100000}{0.02 \times (-60)} \] \[ c = \frac{100000}{-1.2} \] \[ c = -83333.33 \, \text{Дж/кг°C} \]
Теплоемкость не может иметь отрицательное значение. Положительное значение показывает при поглощении или при отдаче тепла. Поэтому методически указано \( c \approx 83333 \, \text{Дж/кг°C} \).
Вероятности:
Этот расчет мог выглядеть иначе если данные интерпретированы неправильно. Вероятно, это фаза с другой теплоёмкостью. Проверьте пожалуйста двукратно информацию из графов в визуализированные цифры для точности.
Ответ:
Величина удельной теплоемкости \( c \approx 83333 \, \text{Дж/кг°C} \).
