Vz Xz
Знаток
(322)
1 месяц назад
Чтобы найти удельную теплоемкость бруска, можно воспользоваться принципом сохранения энергии: теплота, потерянная металлическим бруском, равна теплоте, полученной водой.
1. Запишем формулы для теплоты:
- Теплота, потерянная бруском: \(Q_{б} = m_{б} \cdot c_{б} \cdot (t_{б} - t)\)
- Теплота, полученная водой: \(Q_{в} = m_{в} \cdot c_{в} \cdot (t - t_{в})\)
где:
- \(m_{б} = 50 \, г = 0.05 \, кг\) - масса бруска,
- \(c_{б}\) - удельная теплоемкость бруска,
- \(t_{б} = 100°С\) - температура бруска (в кипящей воде),
- \(t = 30°С\) - конечная температура,
- \(m_{в} = 500 \, г = 0.5 \, кг\) - масса воды,
- \(c_{в} = 4184 \, Дж/(кг \cdot °С)\) - удельная теплоемкость воды,
- \(t_{в} = 15°С\) - начальная температура воды.
2. Установим, что теплота, потерянная бруском, равна теплоте, полученной водой:
\[
m_{б} \cdot c_{б} \cdot (t_{б} - t) = m_{в} \cdot c_{в} \cdot (t - t_{в})
\]
Подставим известные значения:
\[
0.05 \cdot c_{б} \cdot (100 - 30) = 0.5 \cdot 4184 \cdot (30 - 15)
\]
3. Упростим уравнение:
\[
0.05 \cdot c_{б} \cdot 70 = 0.5 \cdot 4184 \cdot 15
\]
\[
3.5 \cdot c_{б} = 31380
\]
\[
c_{б} = \frac{31380}{3.5} \approx 8965.71 \, Дж/(кг \cdot °С)
\]
Таким образом, удельная теплоемкость бруска составляет приблизительно \(8965.71 \, Дж/(кг \cdot °С)\).
4. Теперь определим, из какого металла может быть сделан брусок. Удельная теплоемкость, приближенная к указанной, соответствует:
- Медь: \(c \approx 385 \, Дж/(кг \cdot °С)\)
- Алюминий: \(c \approx 897 \, Дж/(кг \cdot °С)\)
- Латунь: \(c \approx 380 - 900 \, Дж/(кг \cdot °С)\)
- Железо: \(c \approx 450 \, Дж/(кг \cdot °С)\)
Как видно, результат не соответствует ни одному металлу в доступных таблицах. Значение \(8965.71 \, Дж/(кг \cdot °С)\) довольно высоко и обычно не связано с обычными металлами.
Вероятной причиной несоответствия может быть ошибка в расчетах или необходимость пересмотра предположений по массивам. Если принять более разумное значение, соответствующее более распространенным металлам, это могут быть алюминий или другие сплавы в зависимости от условий. Рекомендую пересмотреть проведенные тесты на доступность оригинальных данных
mб = 50г, нагретый в кипящей воде. После установления теплового равновесия температура в калориметре поднялась до t° =30°С. Какова удельная теплоемкость бруска? Из какого металла он сделан?