Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д9 № 484
i

На­та­ша взяла сталь­ной чай­ник мас­сой 1,2 кг, на­ли­ла в него 1,9 кг воды. Из­ме­ри­ла тем­пе­ра­ту­ру, ко­то­рая ока­за­лась рав­ной 20 °С. Взяла ме­тал­ли­че­ский бру­сок мас­сой 650 г, опу­сти­ла его в ки­пя­ток, а потом пе­ре­нес­ла бру­сок в чай­ник. С по­мо­щью тер­мо­мет­ра она уста­но­ви­ла, что тем­пе­ра­ту­ра в чай­ни­ке стала рав­ной 25 °С.

1)  Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты по­лу­чи­ли чай­ник с водой от на­гре­то­го брус­ка? Удель­ная теплоёмкость воды и стали равны со­от­вет­ствен­но 4200 Дж/(кг · °С) и 500 Дж/(кг · °С).

2)  Какое зна­че­ние удель­ной теплоёмко­сти для ме­тал­ла по­лу­чи­ла На­та­ша при про­ве­де­нии экс­пе­ри­мен­та? Она счи­та­ла, что теп­ло­об­ме­на с окру­жа­ю­щей сре­дой не про­ис­хо­ди­ло.

Оба от­ве­та дайте с точ­но­стью до целых.

 

Ответ: 1) ко­ли­че­ство теп­ло­ты Дж    2) удель­ная теплоёмкость Дж/(кг · °С).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Тем­пе­ра­ту­ра и у чай­ни­ка, и у воды ме­ня­лась оди­на­ко­во на 25 − 20  =  5 °С. Для расчёта ко­ли­че­ства теп­ло­ты ис­поль­зу­ем фор­му­лу Q=mc\Delta t. Таким об­ра­зом,

Q_ч=1,2 кг умно­жить на 500 Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на гра­ду­сов\rm C пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 гра­ду­сов\rm C = 3000 Дж;

Q_в=1,9 кг умно­жить на 4200 Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на гра­ду­сов\rm C пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 гра­ду­сов\rm C = 39900 Дж.

Зна­чит, чай­ник с водой по­лу­чи­ли 39900 + 3000  =  42900 Дж теп­ло­ты.

2.  Так как не было теп­ло­об­ме­на, то ко­ли­че­ство теп­ло­ты, по­лу­чен­ное чай­ни­ком с водой, равно ко­ли­че­ству теп­ло­ты, от­дан­но­му брус­ком. Удель­ную теплоёмкость найдём по фор­му­ле c_м= дробь: чис­ли­тель: Q, зна­ме­на­тель: m_м левая круг­лая скоб­ка t_м минус t пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби . На­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра брус­ка по усло­вию равна 100 °С, а 650 г  =  0,65 кг. Его удель­ная теплоёмкость равна

c_м= дробь: чис­ли­тель: 42900 Дж, зна­ме­на­тель: 0,65 кг умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 100 гра­ду­сов\rm C минус 25 гра­ду­сов\rm C пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =880 Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на гра­ду­сов\rm C пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ответ: ко­ли­че­ство теп­ло­ты 42900 Дж, удель­ная теплоёмкость 880 Дж/(кг · °С).