В калориметр было налито 450 г. воды,температура которой 20 градусов.Когда в эту воду погрузили 200г. железных опилок, нагретых до 100 градусов. ,температура воды стала 24 градуса.Определите удельную теплоемкость опилок

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии. В нашем случае, тепло, которое отдали горячие железные опилки, нагревая воду в калориметре, равно теплу, которое получила вода.

Дано:

• Масса воды $m_{воды} = 450$ г = 0,45 кг
• Температура воды до погружения опилок $t_1 = 20^\circ C$
• Температура воды после погружения опилок $t_2 = 24^\circ C$
• Масса опилок $m_{опилок} = 200$ г = 0,2 кг
• Температура опилок до погружения $T_{опилок} = 100^\circ C$
• Удельная теплоёмкость воды $c_{воды} = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$

Найти: Удельную теплоёмкость опилок $c_{опилок}$.

1. Вычислим количество теплоты, полученное водой

Количество теплоты, которое получила вода, можно найти по формуле:

Подставим значения:

2. Составим уравнение теплового баланса

Так как вода и опилки достигли равновесной температуры, можно записать, что:

Тогда количество теплоты, отданное опилками, будет:

Подставляем значения:

3. Найдём удельную теплоёмкость опилок

Переносим и упрощаем:

Ответ: Удельная теплоёмкость железных опилок составляет примерно $497 \, \text{Дж/(кг·°C)}$.