ОГЭ Задание «В стакан массой 100 г, долго стоявший на..», как сделать?
В стакан массой 100 г, долго стоявший на столе в комнате, налили 200 г воды при комнатной температуре +20 °С и опустили в неё кипятильник мощностью 300 Вт. Через 4 минуты работы кипятильника вода в стакане закипела. Пренебрегая потерями теплоты в окружающую среду, найдите удельную теплоёмкость материала стакана. Ответ выразите в Дж/(кг · °С).
Ответы (1):
Начнем с того, что количество теплоты Q1, которое отдает кипятильник равно количеству теплоты, полученное водой Q2 и стаканом Q3. То есть уравнение теплового баланса будет таким Q1 = Q2 + Q3. Q1 = P*t, Q2 = c2*m2*(T2-T1), Q3 = c3*m3*(T2-T1)б где P - мощность кипятильника, t = 4 мин = 240 с время работы кипятильника, c2 = 4200 Дж/(кг*С) и m2 = 200 г = 0,2 кг- удельная теплоемкость и масса воды, c3 и m3 = 100 г = 0,1 кг - удельная теплоемкость и масса стакана, T1 = 20С начальная температура, T2 = 100С конечная температура воды и стакана.
Нужно найти с3. Поставляем в уравнение вместо Q1, Q2, Q3 выражения и получим: P*t = c2*m2*(T2-T1) + c3*m3*(T2-T1). Отсюда найдем с3 = (P*t - c2*m2*(T2-T1))/(m3*(T2-T1)). Подставляем значения величин с3 = (300*240 - 4200*0,2*(100-20))/(0,1*(100-20)) = 600 ДЖ/(кг*С)