Какова ошибка измерения температуры воды массой 73 г, если термометр с теплоёмкостью 1,9 Дж/°С, имеющий комнатную температуру 19,9°С, показал 30,4°С? Удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/(кг.°С).

Физика 8 класс Теплообмен и теплоёмкость ошибка измерения температуры температура воды термометр Теплоёмкость удельная теплоемкость воды физика 8 класс Новый

Для того чтобы определить ошибку измерения температуры воды, нам нужно учесть влияние теплоёмкости термометра на измерение температуры. Мы будем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что количество теплоты, переданное термометру, равно количеству теплоты, потерянному водой.

Давайте разберем шаги решения:

1. Определим массу воды:
   • Масса воды m = 73 г = 0,073 кг (переведем в килограммы).
2. Определим теплоёмкость термометра:
   • Теплоёмкость термометра C_t = 1,9 Дж/°С.
3. Определим удельную теплоёмкость воды:
   • Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг.°С).
4. Запишем уравнение теплового баланса:
   • Количество теплоты, переданное термометру: Q_t = C_t * (T_t - T_к),
   • Количество теплоты, потерянное водой: Q_w = m * c * (T_к - T_w),

   где T_t - температура термометра, T_к - конечная температура системы (температура воды), T_w - начальная температура воды (в данном случае 19,9°С).

5. Подставим известные значения:
   • Температура термометра T_t = 30,4°С.
   • Начальная температура воды T_w = 19,9°С.

   Теперь подставим значения в уравнение теплового баланса:

   C_t * (30,4 - T_к) = m * c * (T_к - 19,9).

6. Решим уравнение:
   • 1,9 * (30,4 - T_к) = 0,073 * 4200 * (T_к - 19,9).
   • 1,9 * (30,4 - T_к) = 306,6 * (T_к - 19,9).
   • 1,9 * 30,4 - 1,9 * T_к = 306,6 * T_к - 3066,34.
   • 57,76 - 1,9 * T_к = 306,6 * T_к - 3066,34.
   • 57,76 + 3066,34 = 306,6 * T_к + 1,9 * T_к.
   • 3124,1 = 308,5 * T_к.
   • T_к = 3124,1 / 308,5 ≈ 10,12°С.
7. Определим ошибку измерения:
   • Ошибка = T_t - T_к = 30,4°С - 10,12°С ≈ 20,28°С.

Таким образом, ошибка измерения температуры воды составляет примерно 20,28°С.