В калориметр, содержащий определенную массу воды при температуре 20 °С, поместили цилиндр такой же массы, вынутый из кипятка. После того как температура в калориметре установилась на уровне 29,1 °С, из какого материала мог быть сделан цилиндр?
Физика 8 класс Теплопередача и тепловое равновесие калориметр физика 8 класс температура масса воды цилиндр кипяток теплообмен материалы термодинамика расчет температуры Теплоёмкость эксперимент свойства материалов Новый
Чтобы определить материал цилиндра, мы будем использовать принцип сохранения энергии. В этом случае, тепло, потерянное цилиндром, равно теплу, полученному водой. Давайте разберем шаги решения этой задачи:
Тепло, отданное цилиндром = Тепло, полученное водой
m * cц * (Tц - Tк) = m * cв * (Tк - Tв)
где m - масса цилиндра и воды (одинаковая), cц - удельная теплоемкость материала цилиндра, cв - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°С)).
cц * (100 - 29,1) = 4200 * (29,1 - 20)
cц * 70,9 = 4200 * 9,1
cц = (4200 * 9,1) / 70,9
cц ≈ 538 Дж/(кг·°С)
Значение удельной теплоемкости около 538 Дж/(кг·°С) соответствует алюминию. Таким образом, цилиндр, скорее всего, сделан из алюминия.
Таким образом, исходя из расчетов, цилиндр мог быть сделан из алюминия.