Решение: Удельная теплоёмкость вещества
Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой 300 г, нагретое до температуры 100 °C, опустили в железный стакан калориметра, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой равна 23 °C. После установления теплового равновесия температура тела, воды и калориметра стала равна 30 °C. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Масса калориметра — 100 г. Ответ округлите до целых.
Решение по шагам
4 шагаИсследуемое тело остывает от 100 °C до 30 °C, а вода и железный стакан нагреваются от 23 °C до 30 °C.
$$\Delta T_x = 100 - 30 = 70\ \text{К},\quad \Delta T_\text{в} = \Delta T_\text{ж} = 30 - 23 = 7\ \text{К}$$По уравнению теплового баланса теплота, отданная телом, равна сумме теплоты, полученной водой и калориметром.
$$c_x m_x \Delta T_x = c_\text{в}m_\text{в}\Delta T_\text{в} + c_\text{ж}m_\text{ж}\Delta T_\text{ж}$$Выразим удельную теплоёмкость вещества тела и подставим данные в СИ.
$$c_x = \frac{4200 \cdot 0{,}2 \cdot 7 + 460 \cdot 0{,}1 \cdot 7}{0{,}3 \cdot 70} = \frac{6202}{21} \approx 295{,}3\ \text{Дж/(кг·К)}$$После округления до целых получаем искомое значение.
Где здесь ошибаются
Не учитывают теплоёмкость железного стакана калориметра.
Используют разность температур тела 7 К вместо 70 К.
Не переводят массы из граммов в килограммы.