Металлический цилиндр массой 200 г нагрели в кипятке до 100 Си затем опустили в

Вопрос:

Металлический цилиндр массой 200 г нагрели в кипятке до 100 Си затем опустили в воду массой 400 г, имеющую температуру 22 С. Через некоторое время температура воды и цилиндра стала равной 25 С. Чему равна удельная теплоёмкость металла, из которого изготовлен цилиндр? Тепловыми потерями пренебречь.

Развернутый ответ:

Используем закон сохранения теплоты. Количество теплоты, которое отдал металлический цилиндр, равно количеству теплоты, которое приняла вода:
m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2,
где m1 - масса цилиндра, c1 - удельная теплоемкость материала цилиндра, ΔT1 - изменение температуры цилиндра, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, ΔT2 - изменение температуры воды.

Масса цилиндра m1 = 200 г = 0,2 кг,
масса воды m2 = 400 г = 0,4 кг,
удельная теплоемкость воды c2 = 4,18 кДж/(кг·°C),
начальная температура воды T2 = 22°C,
температура воды после смешения и установления равновесия T2' = 25°C.

Таким образом, ΔT1 = T2' - T1 = 25°C - 100°C = -75°C.

Теперь можем вычислить удельную теплоемкость материала цилиндра c1:

0,2 кг * c1 * (-75°C) = 0,4 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * (25°C - 22°C).

Отсюда:

c1 = 0,4 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 3°C / (0,2 кг * (-75°C))
c1 = 62,7 кДж/(кг·°C).