Задание 8 ЕГЭ по физике · задача CDB542
Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой 300 г, нагретое до температуры 100 ° С, опустили в железный стакан калориметра, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой равна 23 ° С. После установления теплового равновесия температура тела, воды и калориметра стала равна 30 ° С. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Масса калориметра – 100 г. Ответ округлите до целых.
Показать ответ и разбор
Ответ: 295 Дж/(кг∙К)
Разбор
Давай разберём задачу по шагам.
Тело отдаёт тепло, а вода и калориметр его принимают. По закону сохранения энергии количество теплоты, отданное телом, равно сумме количеств теплоты, полученных водой и железным стаканом.
Запишем уравнение теплового баланса:
mт $\cdot c \cdot (t_{1} − t_{2}) = m$в $\cdot c$в $\cdot (t_{2} − t_{0}) + m$к $\cdot c$ж $\cdot (t_{2} − t_{0})$
Переведём массы в килограммы: mт $= 0,3$ кг, mв $= 0,2$ кг, mк $= 0,1$ кг.
Известные значения: cв $= 4200$ Дж/(кг$\cdot°C), c$ж $= 460$ Дж/(кг$\cdot°C)$.
Подставим числа:
$0,3 \cdot c \cdot 70 = 0,2 \cdot 4200 \cdot 7 + 0,1 \cdot 460 \cdot 7$
$21c = 5880 + 322 = 6202$
$c = 6202 / 21 \approx 295,33$
Округляем до целых — получаем 295 Дж/(кг$\cdot°C)$.
Тело отдаёт тепло, а вода и калориметр его принимают. По закону сохранения энергии количество теплоты, отданное телом, равно сумме количеств теплоты, полученных водой и железным стаканом.
Запишем уравнение теплового баланса:
mт $\cdot c \cdot (t_{1} − t_{2}) = m$в $\cdot c$в $\cdot (t_{2} − t_{0}) + m$к $\cdot c$ж $\cdot (t_{2} − t_{0})$
Переведём массы в килограммы: mт $= 0,3$ кг, mв $= 0,2$ кг, mк $= 0,1$ кг.
Известные значения: cв $= 4200$ Дж/(кг$\cdot°C), c$ж $= 460$ Дж/(кг$\cdot°C)$.
Подставим числа:
$0,3 \cdot c \cdot 70 = 0,2 \cdot 4200 \cdot 7 + 0,1 \cdot 460 \cdot 7$
$21c = 5880 + 322 = 6202$
$c = 6202 / 21 \approx 295,33$
Округляем до целых — получаем 295 Дж/(кг$\cdot°C)$.