Количество тепловой энергии Q, которую отдаст серебро воде, выразим формулой: Qс = Cс * mс * (t2 - t), где Cс - удельная теплоёмкость серебра, m - масса серебра, t, t2 - конечная и начальная температура серебра.
Количество теплоты Qв, которое примет вода с латунным сосудом, выразим формулой: Qв = Cв * mв * (t - t1) + Cл * mл * (t - t1), где Cв, Сл - удельная теплоёмкость воды и латунного сосуда, mв - масса воды, mл - масса латунного сосуда, t, t1 - конечная и начальная температура воды.
Объяснение:
Дано:
m₁ = 102 г = 0,102 кг
ρ₁ = 240 кг/м³ - плотность пробки
ρ₂ = 2700 кг/м³ - плотность алюминия
ρ₃ = 1000 кг/м³ - плотность воды
m₂ - ?
1)
Находим вес поплавка:
P₁ = m₁·g = 0,102·10 = 1,02 Н
Находим вес груза:
P₂ = m₂·g = 10·m₂ Н
Суммарный вес:
P = P₁ + P₂ = (1,02 + 10·m₂) Н (1)
2)
Объем поплавка:
V₁ = m₁ / ρ₁ = 0,102 / 240 = 425·10⁻⁶ м³
Объем груза:
V₂ = m₂ / ρ₂ = m₂ / 2700 = 370·m₂·10⁻⁶ м³
Суммарный объем:
V = V₁ + V₂ = (425+370·m₂)·10⁻⁶ м³
Сила Архимеда:
Fₐ =ρ₃·g·V = 1000·10·(425+370·m₂)·10⁻⁶ = (425+370·m₂)·10⁻² (2)
3)
Приравняем (2) и (1)
(425+370·m₂)·10⁻² = (1,02 + 10·m₂)
4,25 + 3,70·m₂ = 1,02 + 10·m₂
6,3·m₂ = 3,23
Масса груза:
m₂ = 3,23/6,3 ≈ 0,513 кг или 513 г
t1 = 20 °С.
t2 = 69 °С.
t = 25 °С.
mл = 200 г = 0,2 кг.
mв = 400 г = 0,4 кг.
Сл = 400 Дж/кг*°С.
Св = 4200 Дж/кг*°С.
mс = 800 г = 0,8 кг.
Сс - ?
Количество тепловой энергии Q, которую отдаст серебро воде, выразим формулой: Qс = Cс * mс * (t2 - t), где Cс - удельная теплоёмкость серебра, m - масса серебра, t, t2 - конечная и начальная температура серебра.
Количество теплоты Qв, которое примет вода с латунным сосудом, выразим формулой: Qв = Cв * mв * (t - t1) + Cл * mл * (t - t1), где Cв, Сл - удельная теплоёмкость воды и латунного сосуда, mв - масса воды, mл - масса латунного сосуда, t, t1 - конечная и начальная температура воды.
Qс = Qв.
Cс * mс * (t2 - t) = Cв * mв * (t - t1) + Cл * mл * (t - t1).
Cс = (Cв * mв + Cл * mл) * (t - t1) / mс * (t2 - t).
Cс = (4200 Дж/кг*°С * 0,4 кг + 400 Дж/кг*°С * 0,2 кг) * (25 °С - 20 °С) / 0,8 кг * (69 °С - 25 °С) = 250 Дж/кг*°С.
ответ: удельная теплоёмкость серебра составляет Cс = 250 Дж/кг*°С.