Global EE

Задание 20 ЕГЭ по физике №00015908

Задание №20. Эксперимент

Выбор Оборудования

№2. Задание 20

ID: 00015908

При выполнении лабораторной работы по физике ученики должны были экспериментально определить удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлено некоторое тело. Данное тело сначала помещали в калориметр с холодной водой и дожидались установления теплового равновесия. Затем тело погружали в другой калориметр — с горячей водой — и также дожидались установления теплового равновесия. В ходе работы проводились необходимые измерения, пользуясь результатами которых, в дальнейшем можно было определить удельную теплоёмкость вещества.

Для выполнения этой лабораторной работы ученикам было выдано следующее оборудование: два пустых калориметра, сосуды с холодной и горячей водой, исследуемое тело на нити, мензурку.

Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента, если теплоёмкостью калориметров экспериментаторы решили пренебречь и удельная теплоёмкость воды считается известной?

  1. термометр
  2. часы
  3. электронные весы
  4. линейку
  5. штатив

Источник: ФИПИ

Решение

Формула уравнения теплового баланса: $c_x \cdot m_x \cdot (T_2 - T_1) = c_w \cdot m_w \cdot (T_3 - T_2)$, где $c_w$ — известная удельная теплоёмкость воды, $m_w$ — масса воды, $m_x$ — масса тела, $T_1, T_2, T_3$ — начальные и конечные температуры.

Что нам нужно измерить:

Термометр (1) — без него невозможно измерить температуры воды до и после теплообмена. Это главное измерение в работе.

Электронные весы (3) — нужны для определения массы тела $m_x$ и массы воды $m_w$ в калориметрах (мензурка даёт объём воды, из которого через известную плотность можно найти массу, — но весы надёжнее и быстрее). При этом масса самого тела без весов никак не определяется.

Часы (2) — не нужны: ждать равновесия нужно, но его момент определяется не временем, а тем, что термометр перестаёт меняться. Линейка (4) и штатив (5) — не нужны.

Ответ: 13

Ответ

13
Другие задания по теме «Выбор Оборудования» (8)