Какова удельная теплоёмкость гранита, если кусок нагретого гранита массой 3 кг помещают в воду массой 2 кг, и вода при этом нагревается на 1,5 °С, а гранит охлаждается на 10°С?

Физика 8 класс Теплообмен удельная теплоемкость гранита теплоемкость воды нагревание гранита охлаждение гранита физика 8 класс Новый

Чтобы найти удельную теплоёмкость гранита, воспользуемся законом сохранения энергии. Сначала запишем, что количество теплоты, которое теряет гранит, равно количеству теплоты, которое получает вода.

Количество теплоты, теряемое гранитом, можно выразить формулой:

Q_гранит = m_гранит c_гранит ΔT_гранит

где:

• Q_гранит - количество теплоты, теряемое гранитом;
• m_гранит - масса гранита (3 кг);
• c_гранит - удельная теплоёмкость гранита (это то, что мы ищем);
• ΔT_гранит - изменение температуры гранита (10 °C).

Количество теплоты, получаемое водой, можно выразить аналогично:

Q_вода = m_вода c_вода ΔT_вода

где:

• Q_вода - количество теплоты, получаемое водой;
• m_вода - масса воды (2 кг);
• c_вода - удельная теплоёмкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°C));
• ΔT_вода - изменение температуры воды (1,5 °C).

Теперь, согласно закону сохранения энергии, мы можем написать:

m_гранит c_гранит ΔT_гранит = m_вода c_вода ΔT_вода

Подставим известные значения:

3 кг c_гранит (-10 °C) = 2 кг 4200 Дж/(кг·°C) 1,5 °C

Теперь посчитаем правую часть уравнения:

Q_вода = 2 4200 1,5 = 12600 Дж

Теперь у нас есть уравнение:

3 c_гранит (-10) = 12600

Упростим его:

-30 * c_гранит = 12600

Теперь выразим c_гранит:

c_гранит = -12600 / -30

Выполнив деление, получаем:

c_гранит = 420 Дж/(кг·°C)

Таким образом, удельная теплоёмкость гранита составляет 420 Дж/(кг·°C).