Какова удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр, на основе предоставленных данных о массе цилиндра

Удельная теплоемкость металла:

Удельная теплоемкость (символ C) - это количество теплоты, которое нужно передать или забрать от определенной массы вещества, чтобы его температура изменилась на единицу. Формула, которую мы можем использовать для решения этой задачи, выглядит следующим образом:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость и ΔT - изменение температуры.

В данной задаче предоставлены следующие данные:

m1 = 250 г (масса цилиндра),
T1 = 20 °C (начальная температура цилиндра),
m2 = 120 г (масса кипятка),
T2 = 84 °C (конечная температура цилиндра).

Мы хотим найти удельную теплоемкость металла, поэтому нам нужно найти значение c.

Сначала найдем количество теплоты, переданное от кипятка к цилиндру:

Q1 = m2 * c * ΔT.

Затем найдем количество теплоты, которое металл передал в окружающую среду:

Q2 = m1 * c * ΔT.

Так как энергия является сохраняющейся величиной, то количество теплоты, переданное от кипятка цилиндру, равно количеству теплоты, переданному от цилиндра окружающей среде:

Q1 = Q2.

Теперь мы можем использовать эти уравнения для нахождения удельной теплоемкости металла:

m2 * c * ΔT = m1 * c * ΔT.

Теперь мы можем сократить ΔT с обеих сторон уравнения и решить его относительно c:

c = (m2 * ΔT) / m1.

Вставляя известные значения, получим:

c = (120 г * (84 °C - 20 °C)) / 250 г.

После вычислений получаем:

c = 30,24 (дж / (г * °C)).

Таким образом, удельная теплоемкость металла составляет 30,24 Дж / (г * °C).

Совет: Для лучшего понимания удельной теплоемкости и тепловых процессов важно усвоить основы теплопередачи и законы сохранения энергии. Помимо этого, хорошо бы знать основные уравнения, используемые при расчетах, и понимать их физический смысл.

Задание для закрепления:
Как изменится количество теплоты, переданное от металла окружающей среде, если масса кипятка увеличиться вдвое? Все остальные данные остаются неизменными.