Zadanie Zadanie 7.7.5: Wyznaczanie ciepła właściwego oleju z uwzględnieniem kalorymetru

Bilans cieplny z uwzględnieniem pojemności cieplnej wewnętrznego naczynia kalorymetru.

Treść zadania

Wewnętrzne miedziane naczynie kalorymetru o masie

m_k = 100\,\text{g}

zawiera

m_o = 250\,\text{g}

oleju roślinnego o temperaturze początkowej

t_0 = 16{,}0^\circ\text{C}

. Do oleju wrzucono stalowy ciężarek o masie

m_s = 150\,\text{g}

i temperaturze początkowej

t_s = 90{,}0^\circ\text{C}

. Po wymieszaniu i ustaniu wymiany ciepła temperatura układu ustaliła się na poziomie

t_k = 22{,}0^\circ\text{C}

. Przyjmij wartości ciepeł właściwych: - miedź (naczynie kalorymetru):

c_{\text{Cu}} = 385\,\frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}

, - stal (ciężarek):

c_s = 460\,\frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}

. Pomiń straty ciepła do otoczenia. **a)** Zapisz równanie bilansu cieplnego uwzględniające naczynie kalorymetryczne. **b)** Oblicz ilość ciepła

Q_{\text{odd}}

oddanego przez stalowy ciężarek oraz ciepło

Q_k

pobrane przez miedziane naczynie. **c)** Oblicz ciepło właściwe badanego oleju roślinnego

c_o

**a)**

m_s c_s (t_s - t_k) = (m_o c_o + m_k c_{\text{Cu}})(t_k - t_0)

**b)**

Q_{\text{odd}} = 4692\,\text{J}

Q_k = 231\,\text{J}

**c)**

c_o = 2974\,\frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}} \approx 2{,}97\,\frac{\text{kJ}}{\text{kg}\cdot\text{K}}