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摂氏88度の金属12個の金属が70個の断熱カップに注がれています。250水16摂氏に含まれています。最終温度混合物17.5 CELC?

この問題を解決する方法は次のとおりです。これには、熱伝達と比熱容量が含まれます。

概念を理解する

* 熱伝達: 異なる温度のオブジェクトが接触すると、熱は熱平衡(同じ温度)に達するまで、より熱いオブジェクトから冷たいオブジェクトに流れます。

* 比熱容量: 1グラムの物質の温度を1度上昇させるのに必要な熱エネルギーの量。

計算

1。変数を識別します:

*金属の質量(M₁):120グラム

*金属の初期温度(T₁):88°C

*質量の水(M₂):250グラム

*水の初期温度(T₂):16°C

*混合物の最終温度(T):17.5°C

*水の比熱容量(C₂):4.184 j/g°C(これは金属で同じであると仮定しますが、金属を知っている場合は、その比熱容量を使用できます)

2。熱伝達方程式:を適用します

金属(Q₁)によって失われた熱は、水によって得られる熱に等しくなります。

Q₁=Q₂

*q₁=m₁ *c₁ *(t₁ -t)

*q₂=m₂ *c₂ *(t -t₂)

3。金属の比熱容量を解決する(C₁):

C₁を除く他のすべての変数を知っているため、方程式を再配置して解決できます。

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≈0.42j/g°C

結論

金属の比熱容量は約0.42 j/g°Cです。

重要な注意: 水の比熱容量は一般的な値ですが、金属の比熱容量は金属の種類によって異なります。金属のアイデンティティがわかっている場合は、その比熱容量を調べて計算を検証できます。

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