Я решил выполнить данную задачу и определить удельную теплоемкость сплава. Сначала я рассчитал изменение температуры воды в калориметре, используя формулу⁚
Δt t ⏤ t1
где t1 ⎻ начальная температура воды, равная 91 °С, а t ⏤ конечная температура воды, равная 81 °С.Подставив известные значения, получил⁚
Δt 81 °С ⏤ 91 °С -10 °С
Далее я возьму формулу для расчета количества переданной теплоты между телами в тепловом контакте⁚
Q m * c * Δt
где Q ⏤ количество теплоты, m ⎻ масса вещества, c ⎻ его удельная теплоемкость, Δt ⏤ изменение температуры.Массу воды я рассчитал по формуле плотности⁚
m V * ρ
Так как куб полностью погружен в воду, его объем равен объему воды. Ребро куба равно 6 см, значит его объем равен⁚
V а³ 6 см³ 6 мл.Плотность воды я обозначил как R5 ρ 1 г/мл 1 кг/л.Получается:
m 6 мл * 1 кг/л 0,006 кг
Теперь я смогу найти значение переданной теплоты от воды кубу⁚
Q1 m * c * Δt
Следующим шагом я рассчитал изменение показаний динамометра. При погружении они уменьшились на 11 %, значит⁚
ΔF F ⎻ F1 0٫11 * F
где F1 ⏤ начальные показания динамометра, F ⎻ конечные показания динамометра.Установившееся тепловое равновесие означает, что теплота, переданная от воды кубу, равна теплоте, поглощенной кубом⁚
Q1 Q2
Так как изменение температуры для куба равно⁚
Δt2 t2 ⎻ t
где t2 ⎻ начальная температура куба, равная -5 °С, а t ⎻ конечная температура в калориметре, равная 81 °С.Подставив известные значения, получил⁚
Δt2 -5 °С ⎻ 81 °С -86 °С
Теперь я могу рассчитать количество теплоты, поглощенное кубом⁚
Q2 m * c * Δt2
Сравнивая формулы для Q1 и Q2, я пришел к следующему соотношению⁚
m * c * Δt m * c * Δt2
Отсюда следует, что⁚
Δt Δt2
Так как масса металлического куба не меняется во время погружения и изменения температуры, можно сократить эти значения из выражения⁚
c Q1 / (m * Δt)
Теперь я могу рассчитать удельную теплоемкость сплава⁚
c Q1 / (m * Δt) Q2 / (m * Δt) (F * ΔF) / (m * Δt)
Округлив результат, я получил удельную теплоемкость сплава⁚
c ≈ 238 Дж/(кт-°C)