Какой металл может быть использован для изготовления бруска массой 500 г, если его температура 18 градусов по Цельсию, и он был опущен в кипяток массой 400 г, при этом температура воды в калориметре снизилась до 83 градусов по Цельсию?
Физика8 классТемпературные явления и теплообменметалл для бруска 500 гтемпература 18 градусовкипяток 400 гтемпература воды 83 градусакалориметр расчет
Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии, который гласит, что количество теплоты, переданное от одного тела к другому, равно количеству теплоты, полученному другим телом.
В нашем случае мы имеем брусок металла и воду. Брусок металла передает тепло воде, а вода, в свою очередь, поглощает это тепло. Мы можем записать уравнение для количества теплоты:
Q_металла = Q_водыГде:
Количество теплоты можно вычислить по формуле:
Q = mcΔTгде:
Теперь давайте найдем изменение температуры для каждого из тел.
Для бруска металла:
Для воды:
Теперь подставим значения в формулы для количества теплоты:
Для металла:
Q_металла = m_металла * c_металла * ΔT_металлагде:
Для воды:
Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_водыгде:
Теперь подставим все известные значения в уравнение:
m_металла * c_металла * ΔT_металла = m_воды * c_воды * ΔT_воды0.5 * c_металла * 65 = 0.4 * 4200 * (-17)
Решим это уравнение для нахождения удельной теплоемкости металла (c_металла):
0.5 * c_металла * 65 = 0.4 * 4200 * (-17)
0.5 * c_металла * 65 = -28560
c_металла = -28560 / (0.5 * 65)
c_металла = -28560 / 32.5
c_металла = -876.9 Дж/(кг·°C)
Так как теплоемкость не может быть отрицательной, мы берем абсолютное значение:
c_металла = 876.9 Дж/(кг·°C)Теперь мы можем сопоставить это значение с известными удельными теплоемкостями металлов. Удельная теплоемкость меди, алюминия и других металлов может помочь нам определить, какой металл использован.
Сравнив, мы видим, что это значение близко к удельной теплоемкости меди. Таким образом, можно предположить, что брусок изготовлен из меди.
Ответ: Брусок изготовлен из меди.