Опишите метод определения удельной теплоёмкости вещества.

Удельную теплоёмкость вещества определяют калориметрическим методом — по количеству теплоты, которое тело получает или отдаёт при изменении его температуры.

Удельная теплоёмкость $c$ показывает, какое количество теплоты необходимо сообщить $1$ кг вещества, чтобы нагреть его на $1\ ^\circ\text{C}$ (или на $1$ К):

где $Q$ — количество теплоты, $m$ — масса вещества, $\Delta T$ — изменение температуры.

Обычно опыт проводят с помощью калориметра. Сначала в калориметр наливают известную массу воды и измеряют её начальную температуру. Затем исследуемое твёрдое тело известной массы нагревают, например, в кипящей воде до известной температуры, и быстро помещают в калориметр. Тело начинает отдавать тепло воде и самому калориметру, а вода нагревается. После установления теплового равновесия измеряют общую конечную температуру.

Если пренебречь потерями тепла в окружающую среду, количество теплоты, отданное горячим телом, равно количеству теплоты, полученному водой и калориметром:

где $C_{\text{кал}}$ — теплоёмкость калориметра, $t$ — конечная температура смеси.

Отсюда удельную теплоёмкость исследуемого вещества находят по формуле:

Если теплоёмкостью калориметра можно пренебречь, расчёт упрощается:

Для жидкостей и газов также используют калориметрию, но нагревание часто выполняют электрическим током. Тогда количество переданной энергии определяют по работе тока:

где $U$ — напряжение, $I$ — сила тока, $t$ — время нагревания. После этого удельную теплоёмкость вычисляют по формуле:

Точность опыта зависит от уменьшения тепловых потерь, быстроты переноса нагретого тела в калориметр, тщательного перемешивания воды и учёта теплоёмкости калориметра, термометра и других приборов.