ВПР. Физика. 8 класс. Вариант 2. Часть 2 В калориметр налили m₁ = 150 г воды, взятой при комнатной температуре t₁ = 20 °С, и масло при температуре t = 80°С и перемешали. В результате в калориметре установилась температура t = 50 °С. Удельная теплоёмкость воды с₁ = 4200 Дж/(кг· °С). 1. Сколько тепла получила вода к моменту установления теплового равновесия? Считайте что теплоёмкость* калориметра равна нулю и тепло в окружающую среду он не выпускает. 2. Рассчитайте по данным опыта теплоёмкость* масла С. 5. Пусть теперь теплоёмкость* калориметра равна Ск = 50 Дж/°С. В каком диапазоне может лежать теплоёмкость* масла? Считайте, что вода и масло всюду имеют одинаковую температуру, а температура частей калориметра лежит в пределах от комнатной температуры до температуры жидкостей в калориметре. Все величины в задаче известны точно. Теплоёмкость тела (твёрдого или жидкого) - количество теплоты, необходимое для нагревания на 1 °С.

Привет! Разберёмся с этой задачкой по физике! Задача 1: Чтобы ответить на первый вопрос, нам нужно посчитать, сколько тепла получила вода при нагревании. Тут всё просто: используем формулу для количества теплоты.

Пошаговое решение:

• Шаг 1: Переведём массу воды из граммов в килограммы, так как удельная теплоёмкость дана в Дж/(кг·°С).

\[m = 150 \, г = 0,15 \, кг\]

• Шаг 2: Определим изменение температуры воды.

\[\Delta t = t_{конечная} - t_{начальная} = 50 \, °С - 20 \, °С = 30 \, °С\]

• Шаг 3: Теперь посчитаем количество теплоты (Q), используя формулу:

\[Q = mc\Delta t\] Подставим значения: \[Q = 0,15 \, кг \cdot 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °С} \cdot 30 \, °С = 18900 \, Дж\]

Ответ: 18900 Дж

Задача 2: Чтобы рассчитать теплоёмкость масла, нам понадобится учесть, что тепло, отданное маслом, равно теплу, полученному водой. Запишем уравнение теплового баланса.

Пошаговое решение:

• Шаг 1: Определим, сколько тепла отдало масло. Температура масла изменилась от 80 °С до 50 °С.

\[\Delta t_{масла} = 80 \, °С - 50 \, °С = 30 \, °С\]

• Шаг 2: Запишем уравнение теплового баланса:

\[Q_{воды} = Q_{масла}\] \[m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta t_{воды} = m_{масла} \cdot c_{масла} \cdot \Delta t_{масла}\]

• Шаг 3: Выразим теплоёмкость масла (c_{масла}):

\[c_{масла} = \frac{m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta t_{воды}}{m_{масла} \cdot \Delta t_{масла}}\] Подставим значения: \[c_{масла} = \frac{0,15 \, кг \cdot 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °С} \cdot 30 \, °С}{0,15 \, кг \cdot 30 \, °С} = 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °С}\]

Ответ: 4200 Дж/(кг·°С)

Задача 3: Теперь у нас есть калориметр, теплоёмкость которого равна 50 Дж/°С. Нужно определить диапазон теплоёмкости масла с учётом этого.

Пошаговое решение:

• Шаг 1: Уравнение теплового баланса теперь будет выглядеть так:

\[Q_{масла} = Q_{воды} + Q_{калориметра}\]

• Шаг 2: Тепло, полученное водой, остаётся прежним:

\[Q_{воды} = 18900 \, Дж\]

• Шаг 3: Тепло, полученное калориметром:

\[Q_{калориметра} = C_{калориметра} \cdot \Delta t = 50 \, \frac{Дж}{°С} \cdot 30 \, °С = 1500 \, Дж\]

• Шаг 4: Общее тепло, отданное маслом:

\[Q_{масла} = 18900 \, Дж + 1500 \, Дж = 20400 \, Дж\]

• Шаг 5: Теперь рассчитаем теплоёмкость масла:

\[c_{масла} = \frac{Q_{масла}}{m_{масла} \cdot \Delta t_{масла}} = \frac{20400 \, Дж}{0,15 \, кг \cdot 30 \, °С} = 4533,33 \, \frac{Дж}{кг \cdot °С}\]

Ответ: 4533,33 Дж/(кг·°С)

Надеюсь, теперь тебе всё понятно! Если остались вопросы, не стесняйся задавать!