Свинец массой 0.1 кг при температуре 100 ºC погрузили в алюминиевый калориметр массой 40 г, содержащий 250 г воды при температуре 15 ºC, после этого в калориметре установилась температура 16 ºC. Какова удельная теплоемкость свинца?
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
m1c1(Tf-T1) + m2c2(Tf-T2) = 0,
где m1 - масса свинца, c1 - удельная теплоемкость свинца, Tf - конечная температура системы, T1 - начальная температура свинца, m2 - масса калориметра с водой, c2 - удельная теплоемкость воды, T2 - начальная температура воды.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
m1c1(Tf-T1) + m2c2(Tf-T2) = 0,
где m1 - масса свинца, c1 - удельная теплоемкость свинца, Tf - конечная температура системы, T1 - начальная температура свинца, m2 - масса калориметра с водой, c2 - удельная теплоемкость воды, T2 - начальная температура воды.
Подставим известные значения:
0.1кг c1 (16°C - 100°C) + 0.04кг 4200Дж/(кг°C) (16°C - 15°C) + 0.25кг 4200Дж/(кг°C) (16°C - 15°C) = 0.
Упростим и найдем удельную теплоемкость свинца:
0.1кг c1 (-84°C) + 0.04кг 4200Дж/(кг°C) + 0.25кг 4200Дж/(кг°C) = 0,
-8.4кг * c1 + 168Дж/°C + 1050Дж/°C = 0,
-8.4кг * c1 = -1218Дж,
c1 = 145Дж/(кг*°C).
Ответ: удельная теплоемкость свинца равна 145 Дж/(кг*°C).