• по определению кпд: n = q/qзатр, где qзатр - затраченная теплота на нагрев куска меди (будем считать далее, что температура t2 не является температурой плавления меди)
• медь нагревается за счет горения угля. значит:
○ n = q/(q m1)
○ m1 = q/(n q)
• теплота q расходуется на нагрев куска меди: q = c m2 (t2 - t1) (1)
• далее эта же теплота q пойдет на плавление льда (его температура по условию 0 °с, поэтому плавление начнется сразу же): q = λ m3 (2)
• приравняв уравнения (1) и (2), находим:
○ t2 = t1 + ((λ m3)/(c m2))
• подставляем уравнение в выражение (1). получаем:
○ t1 = (q - λ m3)/(m2 - m1)
Объяснение:
Дано:
m₁ = 100 г = 0,100 кг
с₁ = 880 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость алюминия
m₂ = 100 г = 0,100 кг
c₂ = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
t₁ = t₂ = 20°C
m₃ = 146 г = 0,146 кг
t₃ = 80°C
t = 27°C
c₃ - ?
1)
Нагревается калориметр:
Q₁ = c₁·m₁·(t-t₁) = 880·0,100·(27 - 20) = 616 Дж
2)
Нагревается вода:
Q₂ = c₂·m₂·(t-t₂) = 4200·0,100·(27 - 20) = 2940 Дж
3)
Остывает брусок:
Q₃ = c₃·m₃·(t₃-t) = с₃·0,146·(80 - 27) = 7,74·с₃ Дж
4)
Составим уравнение:
Q₃ = Q₁ + Q₂
7,74·с₃ = 616 + 2940
c₃ = (616 + 2940) / 7,74 ≈ 460 Дж/(кг·°С)
Брусок стальной.
