Какую плотность р (в г/см3) имеет камень, если он полностью погружен в сосуд с объемом V = 500 мл, заполненный до

Какую плотность р (в г/см3) имеет камень, если он полностью погружен в сосуд с объемом V = 500 мл, заполненный до краев холодной водой? При этом, если поместить горячий камень (массой 200 г) в воду, температура воды в сосуде повысится на 6°C, а температура камня понизится на 64°C. Известно, что плотность воды ро = 1 г/см3, а удельная теплоемкость воды Со = 4,2 кДж/(кг·°C), а удельная теплоемкость камня С = 0,8 кДж/(кг·°C). Также, можно пренебречь теплоемкостью сосуда, теплообменом с окружающей средой и испарением воды.
Тема: Плотность и теплоемкость

Инструкция:
Чтобы найти плотность камня, мы можем использовать связь плотности с массой и объемом. Плотность (p) определяется как отношение массы (m) к объему (V). То есть, p = m/V.

В данной задаче нам даны следующие данные:
Масса камня (m) = 200 г
Объем сосуда с водой (V) = 500 мл = 500 см³

Так как камень полностью погружен в сосуд с водой, его объем совпадает с объемом воды. Следовательно, объем камня также равен 500 см³.

Температура воды в сосуде повышается на 6 °C, а температура камня понижается на 64 °C.

Для решения этой задачи, мы не нуждаемся в специфических формулах. Отношение плотности камня к плотности воды будет равно отношению изменения температуры камня к изменению температуры воды.

Теплоемкость (С) определяется как количество теплоты, необходимое для изменения температуры вещества. Мы можем использовать удельную теплоемкость камня (С) и удельную теплоемкость воды (Со), чтобы вычислить изменение температуры с помощью следующей формулы:

m * С * ΔT = mо * Со * ΔТо,

где m — масса камня, С — удельная теплоемкость камня, ΔT — изменение температуры камня, mо — масса воды, Со — удельная теплоемкость воды, ΔТо — изменение температуры воды.

Подставляя данную информацию, мы можем вычислить плотность камня.

Пример использования:
Масса камня (m) = 200 г
Объем сосуда с водой (V) = 500 мл = 500 см³

Удельная теплоемкость камня (С) = 0,8 кДж/(кг·°C)
Удельная теплоемкость воды (Со) = 4,2 кДж/(кг·°C)

Изменение температуры камня (ΔT) = -64 °C
Изменение температуры воды (ΔТо) = 6 °C

Масса воды (mо) = плотность воды (ро) * объем воды (V)
Плотность воды (ρо) = 1 г/см³

Совет:
Для лучшего понимания задачи, вы можете визуализировать себе ситуацию. Вообразите сосуд с водой и камнем внутри, обратите внимание на изменения температуры и как они влияют на плотность.

Упражнение:
Найдите плотность камня, при условии что масса камня (m) = 150 г, объем воды (V) = 400 мл, изменение температуры камня (ΔT) = -40 °C и изменение температуры воды (ΔТо) = 4°C. Известно, что плотность воды (ро) = 1 г/см³, удельная теплоемкость камня (С) = 0,6 кДж/(кг·°C) и удельная теплоемкость воды (Со) = 4,2 кДж/(кг·°C).

Твой друг не знает ответ? Расскажи!