Давайте решим эту задачу по шагам.
1. Анализ условия задачи:
- У нас есть два цилиндра с одинаковой массой ( m = 80 ) г. Необходимо перевести массу в килограммы: ( m = 80 ext{ г} = 0.08 ext{ кг} ).
- Даны графики зависимости температуры от количества теплоты.
- Нужно найти удельную теплоемкость первого вещества.
2. Определение данных из графика для первого вещества:
- Начальная температура ( t_1 = 20 ) °C.
- Конечная температура ( t_2 = 60 ) °C.
- Количество теплоты ( Q = 1600 ) Дж.
3. Расчет изменения температуры:
\[
\Delta t = t_2 - t_1 = 60 - 20 = 40 ext{ °C}
\]
4. Формула для расчета количества теплоты:
\[
Q = mc\Delta t
\]
где:
- ( Q ) – количество теплоты,
- ( m ) – масса,
- ( c ) – удельная теплоемкость,
- ( \Delta t ) – изменение температуры.
5. Выражение для удельной теплоемкости:
\[
c = \frac{Q}{m\Delta t}
\]
6. Подстановка значений и расчет:
\[
c = \frac{1600}{0.08 \times 40} = \frac{1600}{3.2} = 500 ext{ Дж/(кг·°C)}
\]
Ответ: Удельная теплоемкость первого вещества равна 500 Дж/(кг·°C).
Пошаговое объяснение для ученика:
1. Сначала мы внимательно прочитали условие задачи и поняли, что нужно найти удельную теплоемкость первого цилиндра.
2. Затем мы определили все известные значения из графика и условия задачи: масса цилиндра, начальная и конечная температура, и количество теплоты, переданное первому цилиндру.
3. Перевели массу из граммов в килограммы, чтобы все единицы измерения были в системе СИ.
4. Рассчитали изменение температуры первого цилиндра.
5. Вспомнили формулу, связывающую количество теплоты, массу, удельную теплоемкость и изменение температуры.
6. Выразили удельную теплоемкость из этой формулы.
7. Подставили известные значения в формулу и рассчитали удельную теплоемкость первого цилиндра. Получили ответ: 500 Дж/(кг·°C).