Тепловые Явления

Задание №24. МКТ и Термодинамика. Высокий Уровень Сложности

№2. Задание 24

ID: 00002875

Тело нагретое до температуры 100 °C, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 °C. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30°C. Определите массу тела, если удельная теплоемкость вещества, из которого сделано тело, равна 187 Дж/(кг*К). Теплоемкостью калориметра принебречь. Ответ приведите в килогрмаммах с точностью до сотых

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$t_1 = 100$

°C

$M = 200$

$= 0{,}2$

кг

$t_0 = 23$

°C

$t = 30$

°C

$c_1 = 4200$

Дж/(кг·°C)

$c_2 = 187$

Дж/(кг·°C)

Найти:

$m$

— ?

Решение:

Уравнение теплового баланса: тепло, полученное водой, равно теплу, отданному телом:

$$c_1 M (t - t_0) = c_2 m (t_1 - t)$$

Вода нагрелась на

\Delta t_1 = 30 - 23 = 7

°C. Тело остыло на

\Delta t_2 = 100 - 30 = 70

°C. Выражаем массу тела:

m = \dfrac{c_1 M (t - t_0)}{c_2 (t_1 - t)}

Подставляем:

m = \dfrac{4200 \cdot 0{,}2 \cdot 7}{187 \cdot 70} = \dfrac{5880}{13090} \approx 0{,}449 \text{ кг}

С точностью до сотых:

m \approx 0{,}45

кг.

Ответ

0,45

Видеоразбор

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)