Zasada bilansu cieplnego.
Ciepło właściwe wody wynosi :
[tex]c_w=4110\frac{J}{kg*^0C}[/tex]
Podczas zetknięcia dwóch ciał różnych temperaturach następuje
wymiana ciepła - tak długo aż nastąpi wyrównanie temperatury obu ciał.
Podczas wymiany ciepła :
ilość ciepła pobranego jest równa ilości ciepła oddanego - jest to zasada bilansu cieplnego.
Ilość ciepła obliczamy z wzoru:
[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]
W naszym przykładzie :
Zapisujemy zasadę bilansu cieplnego:
[tex]Q_1=Q_2[/tex]
W oparciu o dane przystępujemy do obliczeń:
[tex]m_1=0,1kg[/tex] masa aluminium
[tex]t_1=20,7^0C[/tex] temperatura początkowa aluminium
[tex]c_w_1=900\frac{J}{kg*^0C}[/tex] ciepło właściwe aluminium ( z tablic fizycznych)
[tex]m_2=0,3kg[/tex] masa wody
[tex]t_2=6^0C[/tex] temperatura początkowa wody
[tex]c_w\to[/tex] ciepło właściwe wody , należy obliczyć.
[tex]t_k=7^0C[/tex] temperatura końcowa wody i aluminium.
Z zasady bilansu cieplnego obliczamy ciepło właściwe wody:
[tex]Q_1=Q_2[/tex]
[tex]m_1*c_w_1*\Delta T_1=m_2*c_w*\Delta T_2/:m_2*\Delta T_2[/tex]
[tex]c_w=\frac{m_1*c_1*(t_1-t_k)}{0,3kg*(t_k-t_2)}[/tex]
[tex]c_w=\frac{0,1kg*900\frac{J}{kg*^0C}*(20,7^0C-7^0C) }{0,3kg*(7^0C-6^0C)}[/tex]
[tex]c_w=\frac{1233J}{0,3kg*1^0C}[/tex]
[tex]c_w\approx4110\frac{J}{kg8^0C}[/tex]
Uwaga:
Ciepło właściwe wody zgodnie z tabelami fizycznymi wynosi
[tex]c_w=4190\frac{J}{kg*^0C}[/tex]
Różnica z obliczeń jest niewielka - powodem mogą być niedokładne pomiary masy lub temperatury ciał.
