Для определения удельной теплоёмкости цинка его кусок массой m2=235,6 г нагревают до температуры t2=99,3 °C и опускают в латунный калориметр с водой. Удельная теплоёмкость латуни c1=390 Дж/(кг·°C), масса калориметра m1=100 г, масса воды m=209,3 г, начальная температура калориметра и воды t0=20,5 °C. В конце опыта температура воды в калориметре повысилась до t=27,6 °C. Определите по данным удельную теплоёмкость цинка.

Используем уравнение теплового баланса: цинк отдаёт тепло, а вода и латунный калориметр получают тепло.

Формула:

\[c_2m_2(t_2-t)=c_вm(t-t_0)+c_1m_1(t-t_0)\]

Отсюда:

\[c_2=\frac{c_вm(t-t_0)+c_1m_1(t-t_0)}{m_2(t_2-t)}\]

Переведём массы в килограммы:

• \(m_2=235{,}6\text{ г}=0{,}2356\text{ кг}\)
• \(m_1=100\text{ г}=0{,}1\text{ кг}\)
• \(m=209{,}3\text{ г}=0{,}2093\text{ кг}\)

Удельная теплоёмкость воды:

\[c_в=4200\text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}\]

Изменение температуры воды и калориметра:

\[t-t_0=27{,}6-20{,}5=7{,}1\text{ °C}\]

Изменение температуры цинка:

\[t_2-t=99{,}3-27{,}6=71{,}7\text{ °C}\]

Подставим:

\[c_2=\frac{4200\cdot0{,}2093\cdot7{,}1+390\cdot0{,}1\cdot7{,}1}{0{,}2356\cdot71{,}7}\]

\[c_2\approx385\text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}\]

Ответ: удельная теплоёмкость цинка примерно \(385\text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}\).

0 0 Пожаловаться