Hundrede tyve gram metal ved 88 graders celsius hældes i en 70 isoleret kop indeholder 250 vand 16 Celsius. Den endelige temperatur Blandingen 17,5 celc?

forståelse af koncepterne

* Varmeoverførsel: Når genstande ved forskellige temperaturer kommer i kontakt, strømmer varme fra det varmere objekt til det koldere objekt, indtil de når termisk ligevægt (den samme temperatur).

* Specifik varmekapacitet: Mængden af ​​varmeenergi, der kræves for at hæve temperaturen på 1 gram af et stof med 1 graders celsius.

Beregninger

1. Identificer variabler:

* Mass af metal (m₁):120 gram

* Den første temperatur på metal (T₁):88 ° C

* Mass af vand (M₂):250 gram

* Indledende temperatur på vand (T₂):16 ° C

* Den endelige temperatur på blandingen (T):17,5 ° C

* Specifik varmekapacitet af vand (C₂):4.184 J/G ° C (vi antager, at dette er det samme for metallet, men hvis du kender metallet, kan du bruge dets specifikke varmekapacitet)

2. Anvend varmeoverførselsligningen:

Den varme, der er mistet af metallet (q₁), er lig med den varme, der er opnået ved vandet (q₂):

Q₁ =Q₂

* Q₁ =m₁ * c₁ * (t₁ - t)

* Q₂ =m₂ * c₂ * (t - t₂)

3. Løs for metalens specifikke varmekapacitet (C₁):

Da vi kender alle de andre variabler undtagen C₁, kan vi omarrangere ligningen og løse:

m₁ * c₁ * (t₁ - t) =m₂ * c₂ * (t - t₂)

c₁ =(m₂ * c₂ * (t - t₂)) / (m₁ * (t₁ - t))

C₁ =(250 g * 4,184 J / g ° C * (17,5 ° C - 16 ° C)) / (120 g * (88 ° C - 17,5 ° C))

C₁ ≈ 0,42 J/g ° C

Konklusion

Metalets specifikke varmekapacitet er ca. 0,42 J/g ° C.

Vigtig note: Vandets specifikke varmekapacitet er en almindelig værdi, men metalens specifikke varmekapacitet varierer afhængigt af metaltypen. Hvis du kender metalens identitet, kan du slå dens specifikke varmekapacitet op og verificere beregningerne.