Rozwiązane

Do termosu zawierającego 250 g wody o temperaturze 50 stopni Celsjusza wlożono mosiężną figurkę o masie 95 g i temperaturze 20 stopni Celsjusza. Po pewnym czasie temperatura w termosie była równa 49 stopni Celsjusza. Ciepło właściwe wynosi 4200 [tex]\frac{J}{kg*stopnie C}[/tex].


Na podstawie tego doświadczenia oszacuj cieplo właściwe mosiądzu.



Odpowiedź :

Hanecka

Zasada bilansu cieplnego.

Wartość ciepła właściwego mosiądzu wynosi:

[tex]c_w\approx381\frac{J}{kg*^0C}[/tex]

Jeżeli stykają się ze sobą ciała o różnych temperaturach to między nimi następuje wymiana ciepła do momentu wyrównania temperatur obu ciał.

Podczas wymiany ciepła obowiązuje zasada bilansu cieplnego:

ilość ciepła pobranego = ilości ciepła oddanego.

Ilość ciepła obliczamy z wzoru:

[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]

W naszym przypadku:

  • woda oddaje ciepło Q₁ ponieważ ma wyższą temperaturę,
  • mosiężna figurka pobiera ciepło : Q₂ ponieważ ma niższą temperaturę  
  • proces zachodzi do momentu gdy woda i mosiądz uzyskają temperaturę końcową 49⁰C  

W oparciu o dane :

[tex]m_1=250g=0,25kg[/tex] masa wody

[tex]t_1=50^0C[/tex] temperatura początkowa wody

[tex]c_w_1=4200\frac{J}{kg*^0C}[/tex]  ciepło właściwe wody

[tex]m_2=95g=0,095kg[/tex]  masa mosiądzu

[tex]t_2=20^0C[/tex]  temperatura początkowa mosiądzu

[tex]c_w_2\to[/tex]  ciepło właściwe mosiądzu , należy obliczyć

Zapisujemy zasadę bilansu cieplnego, aby obliczyć ciepło właściwe mosiądzu:

[tex]Q_1=Q_2[/tex]

[tex]m_1*c_w_1*\Delta T_1=m_2*c_w_2*\Delta T_2/: m_2*\Delta T_2[/tex]

[tex]c_w_2=\frac{m_1*c_w_1*(t_1-t_k)}{m_2*(t_k-t_2)}[/tex]

[tex]c_w_1=\frac{0,25kg*4200\frac{J}{kg*^0C}*(50^0C-49^0C) }{0,095kg*(49^0C-20^0C)}[/tex]

[tex]c_w_2=\frac{1050J}{2,755kg*^0C}[/tex]

[tex]c_w_2\approx381\frac{J}{kg*^0C}[/tex]

Inne Pytanie