Для определения удельной теплоёмкости вещества тела массы 400 грамм нагретая до температуры 100 градусов Цельсия опустили в калориметр Содержащий 200 грамм воды начальная…
Для определения удельной теплоёмкости вещества тела массы 400 грамм нагретая до температуры 100 градусов Цельсия опустили в калориметр Содержащий 200 грамм воды начальная температура воды 23 градуса цельсия после установления теплового равновесия температуры тела и воды стала равна 30 градусов Цельсия определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела
Задача по консервации энергии в калориметрии.
Данные:
- Масса тела m_b = 400 г = 0.40 кг
- Начальная температура тела T_b0 = 100 °C
- Масса воды m_w = 200 г = 0.20 кг
- Начальная температура воды T_w0 = 23 °C
- Температура после установления теплового равновесия T_final = 30 °C
- Удельная теплоёмкость воды c_w = 4184 Дж/(кг·К)
Не учтем тепло калориметра (при отсутствии данных об его теплоёмкости).
Тепло, отдавляемое телом: Q_body = m_b · c_body · (T_b0 − T_final) = 0.40 · c_body · (100 − 30) = 0.40 · 70 · c_body = 28 · c_body
Тепло, которое получает вода: Q_water = m_w · c_w · (T_final − T_w0) = 0.20 · 4184 · (30 − 23) = 0.20 · 4184 · 7 = 5857.6 Дж
Где Q_body = Q_water (тепло тела отдается воде).
- Решение для c_body: 28 · c_body = 5857.6 c_body = 5857.6 / 28 ≈ 209.2 Дж/(кг·К)
Ответ: удельная теплоёмкость вещества тела ≈ 2.09 × 10^2 Дж/(кг·К).
Примечание: если бы теплоёмкость калориметра была значимой, к уравнению нужно было добавлять тепло, которое он поглощает, и тогда результат изменился бы.
