Номер 9, страница 460 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
8. Измерение удельной теплоёмкости вещества. Лабораторные работы - номер 9, страница 460.
№9 (с. 460)
Условие. №9 (с. 460)
скриншот условия

9. Вычислите удельную теплоёмкость металла, из которого изготовлен цилиндр, по формуле
$c = \frac{(c_1 m_1 + c_2 m_2)(\theta - t_1)}{m(t_2 - \theta)}$
(где $c_1 = 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}\text{C}}$; $c_2 = 4180 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}\text{C}}$).
Решение. №9 (с. 460)
Дано:
Удельная теплоёмкость материала калориметра $c_1 = 920 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.
Удельная теплоёмкость воды $c_2 = 4180 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$.
Формула для расчёта удельной теплоёмкости металла: $c = \frac{(c_1m_1 + c_2m_2)(\theta - t_1)}{m(t_2 - \theta)}$.
В условии задачи отсутствуют численные значения для следующих величин, необходимых для расчёта:
$m$ – масса металлического цилиндра;
$m_1$ – масса калориметра;
$m_2$ – масса воды в калориметре;
$t_1$ – начальная температура калориметра и воды;
$t_2$ – начальная температура металлического цилиндра;
$\theta$ – конечная (равновесная) температура системы.
Найти:
Удельную теплоёмкость металла $c$.
Решение:
Представленная формула основана на уравнении теплового баланса. При проведении калориметрического опыта предполагается, что система является замкнутой, то есть теплообмен с окружающей средой отсутствует. В этом случае количество теплоты, отданное нагретым телом (металлическим цилиндром), равно количеству теплоты, полученному холодными телами (калориметром и водой).
1. Количество теплоты $Q_{отд}$, которое отдает металлический цилиндр массой $m$ при остывании от начальной температуры $t_2$ до конечной температуры $\theta$, вычисляется по формуле:
$Q_{отд} = c \cdot m \cdot (t_2 - \theta)$
2. Количество теплоты $Q_{пол}$, которое получают калориметр массой $m_1$ и вода массой $m_2$ при нагревании от их общей начальной температуры $t_1$ до конечной температуры $\theta$, складывается из теплоты, полученной калориметром, и теплоты, полученной водой:
$Q_{пол} = Q_{калориметра} + Q_{воды} = c_1 \cdot m_1 \cdot (\theta - t_1) + c_2 \cdot m_2 \cdot (\theta - t_1)$
Вынеся общий множитель $(\theta - t_1)$ за скобки, получим:
$Q_{пол} = (c_1m_1 + c_2m_2)(\theta - t_1)$
3. Согласно закону сохранения энергии (уравнение теплового баланса):
$Q_{отд} = Q_{пол}$
Подставим выражения для $Q_{отд}$ и $Q_{пол}$:
$c \cdot m \cdot (t_2 - \theta) = (c_1m_1 + c_2m_2)(\theta - t_1)$
4. Из этого уравнения выразим искомую удельную теплоёмкость металла $c$:
$c = \frac{(c_1m_1 + c_2m_2)(\theta - t_1)}{m(t_2 - \theta)}$
Эта формула совпадает с той, что дана в условии. Для вычисления численного значения $c$ необходимо подставить в неё все известные и экспериментально измеренные величины. Поскольку экспериментальные данные ($m, m_1, m_2, t_1, t_2, \theta$) в условии отсутствуют, мы не можем произвести финальный расчёт.
Ответ:
Для вычисления удельной теплоёмкости металла $c$ необходимо подставить в данную формулу $c = \frac{(c_1m_1 + c_2m_2)(\theta - t_1)}{m(t_2 - \theta)}$ значения масс ($m, m_1, m_2$) и температур ($t_1, t_2, \theta$), полученные в ходе эксперимента. Без этих данных получить численный ответ невозможно. Расчётная формула с подставленными известными значениями теплоёмкостей имеет вид: $c = \frac{(920 \cdot m_1 + 4180 \cdot m_2)(\theta - t_1)}{m(t_2 - \theta)}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 9 расположенного на странице 460 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №9 (с. 460), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.