Тело, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 °С. После установления теплового = весия температура тела и воды стала равна 30 °С. Определите массу тела, если удельная теплоемкость вещества, из которого сделано тело, равна 187 Дж/(кг · К). Теплоемкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в килограммах с точностью до сотых.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Поскольку теплоемкостью калориметра можно пренебречь, все тепло, выделяющееся при остывании тела, идет на нагрев воды. Количество теплоты, выделяющееся при охлаждении тела, = $Q_1=c_т m_т ( t - t_1 )$ количество теплоты, получаемое водой, $Q_2=c_в m_в ( t - t_2 )$
Составим уравнение теплового баланса:
$Q_1 + Q_2=0$
$c_в m_в ( t - t_2 ) + c_т m_т ( t - t_1 ) =0$
Отсюда находим массу тела:
$m_т= $\frac{c_в m_в ( t - t_1 )}{c_т ( t_2 - t )}$ = $\frac{4200 \cdot 0,2 \cdot ( 30 - 23 )}{187 \cdot ( 100 - 30 )}$ \approx 0,45кг$
Ответ: 0,45 кг.
Составим уравнение теплового баланса:
$Q_1 + Q_2=0$
$c_в m_в ( t - t_2 ) + c_т m_т ( t - t_1 ) =0$
Отсюда находим массу тела:
$m_т= $\frac{c_в m_в ( t - t_1 )}{c_т ( t_2 - t )}$ = $\frac{4200 \cdot 0,2 \cdot ( 30 - 23 )}{187 \cdot ( 100 - 30 )}$ \approx 0,45кг$
Ответ: 0,45 кг.
Правильный ответ:
0,45 кг
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106132 • Задание №14
[рис.] По гладкой горизонтальной поверхности под действием силы F движутся одинаковые бруски, связанные нераст...
ID 167250 • Задание №10
Ученик изобразил рисунок расположения магнитных стрелок вокруг постоянного полосового магнита. Расположение ка...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №23 по предмету Физика:
ID 107770
При температуре 250 K и давлении $1,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 5 правая кр...
ID 107771
Одноатомный идеальный газ в количестве $\nu$ молей поглощает количество теплоты 2 кДж. При этом...
ID 107772
В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещ...
ID 107773
В термос с большим количеством льда при температуре $t_1=0 градусов С$ заливают 0,5 кг воды с т...
ID 107774
КПД тепловой машины 30%. За 10 с рабочему телу машины поступает от нагревателя 3 кДж теплоты. Ч...