дано:
Масса воды m_water = 73 г = 0,073 кг.
Удельная теплоемкость воды c_water = 4200 Дж/(кг·°C).
Теплоемкость термометра C_thermometer = 1,9 Дж/°C.
Начальная температура термометра T_initial = 19,9°C.
Конечная температура термометра T_final = 30,4°C.
найти:
На сколько градусов ошиблись при измерении температуры воды.
решение:
1. Рассчитаем изменение температуры термометра:
ΔT_thermometer = T_final - T_initial = 30,4°C - 19,9°C = 10,5°C.
2. Найдем количество тепла, полученное термометром:
Q_thermometer = C_thermometer * ΔT_thermometer = 1,9 Дж/°C * 10,5°C = 19,95 Дж.
3. Теперь найдем изменение температуры воды. Количество теплоты, отданное водой, равно количеству теплоты, полученному термометром:
Q_water = Q_thermometer.
4. Используем формулу для количества теплоты:
Q_water = m_water * c_water * ΔT_water,
где ΔT_water — изменение температуры воды.
Подставим известные значения:
19,95 Дж = 0,073 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * ΔT_water.
5. Преобразуем уравнение для нахождения ΔT_water:
ΔT_water = 19,95 Дж / (0,073 кг * 4200 Дж/(кг·°C)).
6. Вычислим ΔT_water:
ΔT_water = 19,95 / (0,3066) ≈ 65,0°C.
7. Температура воды после теплового обмена:
T_water_final = T_initial + ΔT_water = 19,9°C + 65,0°C = 84,9°C.
8. Ошибка в измерении температуры:
Ошибка = Т_измеренная - Т_water_final = 30,4°C - 84,9°C = -54,5°C.
ответ:
Ошибка при измерении температуры воды составляет примерно -54,5°C, что означает, что фактическая температура воды была значительно выше измеренной.