ВсОШ 2005, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 9.4. Удельная теплоемкость свинца

XXXIX Всероссийская олимпиада школьников по физике. Заключительный этап. Теоретический тур

Условие

На олимпиаде по физике участникам было предложено выполнить следующий эксперимент. Пенопластовый стакан емкостью V0V_0, закрытый сверху пенопластовой крышкой, в которою вставлен термометр, заполнялся горячей водой, и, по мере остывания воды, снималась зависимость ее температуры TT от времени tt. Затем в стакан помещался кусок свинца плотностью ρ=11,3⋅103\rho = 11{,}3 \cdot 10^3 кг/м3^3 и объемом V=V0/2V = V_0/2, стакан доверху заполнялся горячей водой, и вновь снималась зависимость T(t)T(t). Аккуратный ученик изобразил оба графика на одном листе миллиметровой бумаги (кривые I и II на рис. 4). Принимая удельную теплоемкость воды равной c0=4,2⋅103c_0 = 4{,}2 \cdot 10^3 Дж/(кг·°C), определите по этим экспериментальным кривым удельную теплоемкость cc свинца. Плотность воды ρ0=1,0⋅103\rho_0 = 1{,}0 \cdot 10^3 кг/м3^3. Теплоемкостью стенок стакана и крышки можно пренебречь. Температуру в комнате, где проводился эксперимент, считайте постоянной.

Необходимые построения можно выполнять на графике в условии. Условие необходимо сдать вместе с решением.

Миллиметровая сетка: по вертикали $T$, °C от 40 до 90, по горизонтали $t$, мин от 0 до 25. Кривая I спадает от 90 °C при $t = 0$ примерно до 41 °C при $t = 25$ мин; кривая II спадает от 80 °C при $t = 0$ примерно до 41 °C при $t = 15$ мин.
Рис. 4

Отговори

Решение

Оригинал в Архива: final05T.pdf