Вопрос: Для определения удельной теплоемкости вещества испытуемое тело массой 150 г и нагретое до 100 °C опустили в латунный калориметр массой 120 г, в котором находилось 200 г воды при температуре 16 °C. После этого температура воды в калориметре стала 22 °C. Какова удельная теплоемкость вещества?

Физика 9 класс Теплообмен и удельная теплоемкость веществ удельная теплоёмкость физика 9 класс калориметр теплообмен температура масса вода латунь расчет термодинамика теплоемкость вещества учебный вопрос физические формулы Новый

Для решения задачи о нахождении удельной теплоемкости вещества, давайте используем закон сохранения энергии. Энергия, переданная от горячего тела (вещества) к холодным телам (латунь и вода), равна энергии, поглощенной этими холодными телами.

Обозначим:

• m1 = 150 г - масса вещества
• c1 - удельная теплоемкость вещества (то, что мы ищем)
• T1 = 100 °C - начальная температура вещества
• T2 = 22 °C - конечная температура системы
• m2 = 120 г - масса латунного калориметра
• c2 = 0.385 Дж/(г·°C) - удельная теплоемкость латуни
• T3 = 16 °C - начальная температура калориметра
• m3 = 200 г - масса воды
• c3 = 4.18 Дж/(г·°C) - удельная теплоемкость воды

Теперь запишем уравнение теплового баланса:

Энергия, потерянная веществом = Энергия, полученная латунью + Энергия, полученная водой

Это можно записать в виде:

m1 * c1 * (T1 - T2) = m2 * c2 * (T2 - T3) + m3 * c3 * (T2 - T3)

Теперь подставим известные значения:

150 * c1 * (100 - 22) = 120 * 0.385 * (22 - 16) + 200 * 4.18 * (22 - 16)

Упростим выражения:

150 * c1 * 78 = 120 * 0.385 * 6 + 200 * 4.18 * 6

Теперь вычислим правую часть уравнения:

• 120 * 0.385 * 6 = 277.2 Дж
• 200 * 4.18 * 6 = 5016 Дж

Теперь подставим эти значения:

150 * c1 * 78 = 277.2 + 5016

Сложим правую часть:

150 * c1 * 78 = 5293.2 Дж

Теперь найдем c1:

c1 = 5293.2 / (150 * 78)

Вычислим знаменатель:

150 * 78 = 11700

Теперь подставим в уравнение:

c1 = 5293.2 / 11700

Теперь делим:

c1 ≈ 0.452 Дж/(г·°C)

Ответ: Удельная теплоемкость вещества составляет примерно 0.452 Дж/(г·°C).