В два одинаковых сосуда содержаших воду (в одном масса воды m1 = 0,1 кг при температуре t1 = 45°C , в другом масса воды m2 = 0,5 кг при температуре t2 = 24°C) налили поровну ртуть. После установления теплового равновесия в обоих сосудах оказалось, что температуре воды в них одна и та же и равно Q = 17°C . Найти теплоемкость С сосудов. Удельная теплоемкость воды c = 4,2 кДж
/kg°C (или 4200 Дж/kg°C).
Для начала найдем количество тепла, которое перешло от ртути к воде. Воспользуемся законом сохранения энергии:
m1 c (Q - t1) + m2 c (Q - t2) = Q m1 c + Q m2 c
0.1 4200 (17 - 45) + 0.5 4200 (17 - 24) = 17 0.1 4200 + 17 0.5 4200
-5880 + 1470 = 7140
Таким образом, количество тепла, перешедшее от ртути к воде, равно 2730 Дж.
Далее, воспользуемся определением теплоемкости:
Q = C m (T2 - T1)
Где С - теплоемкость, m - масса вещества, T2 и T1 - конечная и начальная температуры соответственно.
Теплоемкость сосуда:
C = Q / (m1 (Q - t1)) = 2730 / (0.1 (17 - 45)) = -2730 / 2.8 = -975 Дж/°C
Таким образом, теплоемкость сосуда равна 975 Дж/°C.