Ответ:
Решение:
Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Теплота, отданная металлом при остывании, равна теплоте, пошедшей на таяние льда.
Дано:
- Масса льда: \( m_{льда} = 360 \) г = 0,36 кг
- Масса металла: \( m_{металла} = 3 \) кг
- Начальная температура металла: \( T_{металла, нач} = 100 \) °С (температура кипящей воды)
- Конечная температура металла: \( T_{металла, кон} = 0 \) °С (температура таяния льда)
- Удельная теплота плавления льда: \( q_{плавления} = 334 \cdot 10^3 \) Дж/кг
Найти:
- Удельную теплоёмкость металла: \( c_{металла} \)
Расчет:
1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для таяния льда:
\( Q_{плавления} = m_{льда} · q_{плавления} \)
\[ Q_{плавления} = 0,36 · 334 · 10^3 · °С = 120240 \text{ Дж} \]
2. Рассчитаем количество теплоты, отданное металлом при остывании от 100 °С до 0 °С:
\( Q_{отданное} = m_{металла} · c_{металла} · (T_{металла, нач} - T_{металла, кон}) \)
\[ Q_{отданное} = 3 · c_{металла} · (100 - 0) = 300 · c_{металла} · \text{Дж/кг} \]
3. Приравняем количество отданной и полученной теплоты:
\( Q_{отданное} = Q_{плавления} \)
\[ 300 · c_{металла} = 120240 \]
4. Найдем удельную теплоёмкость металла:
\[ c_{металла} = \frac{120240}{300} · \frac{Дж}{кг} = 400,8 · \frac{Дж}{кг} \]
Ответ: Удельная теплоёмкость металла составляет приблизительно 400,8 Дж/(кг·°С).
