Лабораторная работа №2 ГДЗ Перышкин 8 класс (Физика)

Задача

Лабораторная работа № 2. Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела

Цель работы: определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы: стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

Подробный ответ

$$c_1=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$ — удельная теплоёмкость воды

$$m_1=0{,}11\ \text{кг}$$ — масса воды

$$t_1=23^\circ\text{C}$$ — начальная температура воды

$$m_2=0{,}17\ \text{кг}$$ — масса цилиндра

$$t_2=81^\circ\text{C}$$ — начальная температура цилиндра

$$t=38^\circ\text{C}$$ — общая температура воды и цилиндра

Количество теплоты, полученное водой:

$$Q_1=c_1m_1(t-t_1)$$

Количество теплоты, отданное металлическим цилиндром:

$$Q_2=c_2m_2(t_2-t)$$

По закону сохранения энергии:

$$Q_1=Q_2$$

Тогда

$$c_1m_1(t-t_1)=c_2m_2(t_2-t)$$

Отсюда

$$c_2=\frac{c_1m_1(t-t_1)}{m_2(t_2-t)}$$

Подставим значения:

$$c_2=\frac{4200\cdot0{,}11\cdot(38-23)}{0{,}17\cdot(81-38)}= \frac{4200\cdot0{,}11\cdot15}{0{,}17\cdot43}\approx 948\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$

Полученное значение близко к табличному значению удельной теплоёмкости алюминия $$920\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$. Небольшое расхождение связано с погрешностями измерений и теплообменом с окружающей средой.