Какова удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен металлический цилиндр массой 200 г, если его нагрели в кипятке до 100°C и затем опустили в воду массой 400 г с температурой 22°C, после чего температура воды и цилиндра стала равной 25°C? Предполагается, что тепловыми потерями можно пренебречь.
Физика9 классТеплопередача и теплоемкостьудельная теплоёмкостьметаллметаллический цилиндрмасса 200 гнагревкипятоктемпература 100°Cопускание в водумасса 400 гтемпература 22°Cконечная температура 25°Cтепловые потерифизика 9 класс
Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип сохранения энергии, который говорит о том, что количество теплоты, переданное от одного тела к другому, равно количеству теплоты, полученному другим телом. В данном случае, тепло, отданное металлическим цилиндром, равно теплу, полученному водой.
Обозначим:
Формула для расчета количества теплоты:
Теперь запишем уравнение для количества теплоты, отданного цилиндром, и количества теплоты, полученного водой:
Теперь у нас есть уравнение:
0.2 * c1 * 75 = 0.4 * 4180 * 3
Решим это уравнение для c1:
Таким образом, удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр, составляет примерно 334.93 Дж/(кг·°C).