Какова удельная теплоёмкость меди, если её определяют в алюминиевом калориметре массой 60 г, содержащем 400 г воды

Тема: Удельная теплоемкость

Описание:
Удельная теплоемкость (символ C) - это количество теплоты, необходимой для повышения температуры единицы массы вещества на 1 градус Цельсия. Формула для расчета удельной теплоемкости выглядит следующим образом:
C = Q / (m * ΔT),
где C - удельная теплоемкость, Q - количество переданной теплоты, m - масса вещества, ΔT - изменение температуры.

Чтобы решить задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Количество теплоты, переданной меди (Q1), должно быть равно количеству теплоты, поглощенной калориметром и содержимым (Q2). Формула для расчета количества теплоты Q2 выглядит следующим образом:
Q2 = (mг * Cг * ΔTг) + (mв * Cv * ΔTv),
где mг - масса медной гири, Cг - удельная теплоемкость меди, ΔTг - изменение температуры меди, mв - масса воды, Cv - удельная теплоемкость воды, ΔTv - изменение температуры воды.

Мы можем выразить удельную теплоемкость меди (Cг) из этого уравнения и решить:
Cг = ((Q2 - (mв * Cv * ΔTv)) / (mг * ΔTг))

Пример использования:
Масса медной гири (mг) = 500 г,
Масса воды (mв) = 400 г,
Изначальная температура гири (ΔTг) = 100 °C,
Изначальная температура воды (ΔTv) = 15 °C,
Конечная температура в калориметре (ΔTв) = 23,4 °C.

Решение:
Cг = ((Q2 - (mв * Cv * ΔTv)) / (mг * ΔTг))
Q1 = Q2
Q1 = mг * Cг * ΔTг
Cг = Q1 / (mг * ΔTг)
Cг = ((mг * Cг * ΔTг) - (mв * Cv * ΔTv)) / (mг * ΔTг)
Cг = ((500 г * Cг * 100 °C) - (400 г * 1,00 кал/г*°C * 23,4 °C)) / (500 г * 100 °C)
Cг = ((50 000 г*°C * Cг) - (9 360 г*°C)) / (50 000 г * °C)
Cг = (50 000 г*°C * Cг - 9 360 г*°C) / (50 000 г * °C)
Cг ≈ (50 000 г*°C * Cг) / (50 000 г * °C)
Cг ≈ Cг

Совет: Для лучшего понимания задачи и ее решения, рекомендуется узнать значения удельной теплоемкости для меди и воды и подставить их в формулу.

Упражнение: Чтобы практиковаться в расчете удельной теплоемкости, рассчитайте удельную теплоемкость железа, если его масса была 200 г, количество переданной теплоты составляло 5000 Дж, а изменение температуры было 50 °C. Вам также известно, что в качестве калориметра использовался алюминиевый калориметр массой 100 г, содержащий 250 г воды. Начальная температура воды составляла 20 °C, а конечная температура в калориметре была 40 °C. Какова удельная теплоемкость железа?