Kawałek żelaza o masie 750 g ogrzano do 400 stopni C i umieszczono na bloku topniejącego lodu. Przy oziębieniu do 0 stopni C  żelazo stopiło 420g lodu. Oblicz ciepło właściwe żelaza

Kawałek żelaza o masie 750 g ogrzano do 400 stopni C i umieszczono na bloku topniejącego lodu. Przy oziębieniu do 0 stopni C  żelazo stopiło 420g lodu. Oblicz ciepło właściwe żelaza
Odpowiedź

Cześć.  Bardzo Cię polubiłem za to zadanie, bo pozwolło mi ono powrócić do cudownych lat licealnych (matura 1975). Zadanie jest, powiedziałbym, perfidne, bo wymaga zrozumienia tego, co nie jest rozumne. Otóż: topniejący lód ma temperaturę 0 stopni C, ale żeby ten lód doprowadzić do stanu wody o tej samej temperaturze, konieczne jest dostarczyć temu lodowi pewnej ilości ciepła, zwanej ciepłem topnienia. Z tabel stałych fizycznych wiadomo, że ciepło topnienia lodu  q = 334000 J/kg (niektóre tabele podają 333700 J/kg) Przyjmijmy oznaczenia: ml - masa lodu mż - masa żelaza Cpż - ciepło własciwe żelaza q - ciepło topnienia delta Q - dostarczone ciepło delta T - róznica temperatur wzór na ciepło topnienia jest taki: q = Q / m gdzie q to ciepło topnienia, Q to ilość dostarczonego ciepła (często zapisywana jako delta Q),  m to masa roztopionego ciała z tego wyliczymy ilość dostarczonego ciepła, która musi się równać ilości ciepła oddanego przez ogrzane żelazo Q = q * ml ( czyli dla dalszych obliczeń: delta Q = q * ml  /gdzie ml = 420g = 0,42kg/) Wzór na ciepło właściwe jest taki: Cp = Q / m * delta T więc ciepło właściwe żelaza Cpż = Q / mż * delta T podstawiamy Cpż = q * ml /mż * delta T Cpż = 334000 J/kg * 0,42 kg / 0,75 kg * 400 K Cpż = 467,6 J/kg * K (jest to liczba trochę inna niz podaja tabele stałych fizycznych, ale bardzo zbliżona)   Mam nadzieję, że zdążyłem. Pozdrowionka   http://kepler.am.gdynia.pl/~zot/pracownie/StaleFizyczne.htm

Dodaj swoją odpowiedź