Термодинамика

Задание №20. Расчётная задача

№2. Задание 20

ID: 00022504

Нагретый камень массой $$5$$ кг, охлаждаясь на $$4$$ °С в воде массой $$2$$ кг, нагревает её на $$1$$ °С. Чему равна удельная теплоёмкость камня? Тепловыми потерями можно пренебречь.

Источник: ФИПИ

Решение

Камень горячий, вода холоднее. Камень остывает и отдаёт тепло, вода нагревается и это тепло принимает. Потерь нет, поэтому сколько тепла отдал камень — столько же получила вода. Это уравнение теплового баланса. Запишем его:

$Q_1=Q_2$

, то есть

c_1 m_1\Delta t_1=c_2 m_2\Delta t_2

, где индекс

$1$

— камень, индекс

$2$

— вода. Нам нужна теплоёмкость камня

$c_1$

. Выразим её:

c_1=\dfrac{c_2 m_2\Delta t_2}{m_1\Delta t_1}

. Подставляем: удельная теплоёмкость воды

$c_2=4200$

Дж/(кг·°С),

$m_2=2$

кг,

\Delta t_2=1

°С,

$m_1=5$

кг,

\Delta t_1=4

°С.

c_1=\dfrac{4200\cdot 2\cdot 1}{5\cdot 4}=\dfrac{8400}{20}=420

Дж/(кг·°С).

Ответ

c_1=420\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{°С)}

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика» (8)