Задача по физике воду объемом V=500 мл, взятую при температуре t1=80 C, влили в кружку, температура которой t2=20 C. При этом температура воды понизилась на t=4 C. определите теплоемкость кружки. Можно ли по приведенным данным найти массу кружки ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением теплообмена:

Q = c m ΔT,

где Q - тепловая емкость, c - удельная теплоемкость вещества (для воды примерно 4,2 Дж/(г°C)), m - масса вещества, ΔT - изменение температуры.

Первоначально вода имела температуру 80°C, затем после смешивания с кружкой температура стала 76°C. Таким образом, ΔT = (80-76) = 4°C.

Сначала найдем тепловую емкость, которую получила вода:

Q_воды = c_воды m_воды ΔT_воды,
Q_воды = 4,2 m_воды 4,
Q_воды = 16,8 * m_воды.

Теперь найдем тепловую емкость, которую получила кружка:

Q_кружки = c_кружки m_кружки ΔT_кружки,
Q_кружки = c_кружки m_кружки 4.

Так как после смешивания вода уменьшила температуру на 4°C, то тепловые емкости воды и кружки равны по модулю:

|Q_воды| = |Q_кружки|,
16,8 m_воды = c_кружки m_кружки 4,
c_кружки = 4,2 m_воды / m_кружки.

Следовательно, теплоемкость кружки равна 4,2 * m_воды / m_кружки. Данной информации недостаточно для определения массы кружки, так как неизвестна масса воды.