Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д5 № 176
i

Кусок олова мас­сой m = 100 г с на­чаль­ной тем­пе­ра­ту­рой T0 = 0 °C на­гре­ва­ют в тигле на элек­тро­плит­ке, вклю­чен­ной в сеть по­сто­ян­но­го тока с на­пря­же­ни­ем U = 12 В. Ам­пер­метр, вклю­чен­ный по­сле­до­ва­тель­но с плит­кой, по­ка­зы­ва­ет силу тока I = 1 А. На ри­сун­ке при­ве­ден по­лу­чен­ный экс­пе­ри­мен­таль­но гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры T олова от вре­ме­ни t. Счи­тая, что вся теп­ло­та, по­сту­па­ю­щая от элек­тро­плит­ки, идет на на­грев олова, опре­де­ли­те его удель­ную теп­ло­ем­кость в твер­дом со­сто­я­нии.

 

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Дано:

 

m = 100 г

U = 12 В

I = 1 А

T0 = 0 °C

(при t0 = 0 c)

T1 = 200 °C

при t1 = 400 c

(из гра­фи­ка)

 

c  — ?

Ре­ше­ние:

 

Мощ­ность, иду­щая на на­гре­ва­ние олова, по за­ко­ну Джо­у­ля  — Ленца и со­глас­но усло­вию равна

W = IU = 1 умно­жить на 12 = 12Вт.

За время \Delta t = t_1 минус t_0 = 400с олово на­гре­лось на T = T_1 минус T_0 = 200 гра­ду­сов С, при­чем его тем­пе­ра­ту­ра росла по ли­ней­но­му за­ко­ну до мо­мен­та вре­ме­ни t = 450с, а затем олово на­ча­ло пла­вить­ся, и тем­пе­ра­ту­ра почти сразу пе­ре­ста­ла ме­нять­ся (см. гра­фик).

Урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са для олова в твер­дом со­сто­я­нии имеет вид:

W\Delta t = IU\Delta t = cm\Delta T,

от­ку­да удель­ная теп­ло­ем­кость олова c равна

c = дробь: чис­ли­тель: IU\Delta t, зна­ме­на­тель: m\Delta T конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12 умно­жить на 400, зна­ме­на­тель: 0,1 умно­жить на 200 конец дроби = 240Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на гра­ду­сов С пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

 

Ответ: 240Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на гра­ду­сов С пра­вая круг­лая скоб­ка .