Ученик провёл физический эксперимент, в ходе которого он опустил нагретое в кипящей воде до 100 °C металлическое тело

Тема урока: Расчёт удельной теплоёмкости металлического тела

Разъяснение:
Удельная теплоёмкость (символ - с) — это количество теплоты (E), необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус Цельсия:
\[c = \frac{E}{m \cdot \Delta T}\]
где c - удельная теплоёмкость, E - количество теплоты, полученной или отданной веществом, m - масса вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Например:
У нас имеется металлическое тело массой 100 г и его температура опустилась от 100°C до 24,5°C. У нас также есть вода массой 250 г, её температура повысилась с 20°C до 24,5°C. Предполагаем, что удельная теплоёмкость воды равна \(c_{\text{воды}} = 4,19 \, \text{Дж/(г}\cdot^\circ \text{C)}\).

a) В данном случае можно пренебречь теплообменом с окружающей средой и сосудом. Для расчёта удельной теплоёмкости металлического тела необходимо воспользоваться формулой и подставить в неё известные величины:
\[c = \frac{E}{m \cdot \Delta T} = \frac{c_{\text{воды}} \cdot m_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}}}{m_{\text{металла}} \cdot \Delta T_{\text{металла}}} = \frac{4,19 \cdot 250 \cdot (24,5 - 20)}{100 \cdot (100 - 24,5)}\]

б) Если вода налита в алюминиевый стакан массой 60 г, то мы должны учесть и массу стакана:
\[c = \frac{E}{m \cdot \Delta T} = \frac{c_{\text{воды}} \cdot (m_{\text{воды}} + m_{\text{стакана}}) \cdot \Delta T_{\text{воды}}}{m_{\text{металла}} \cdot \Delta T_{\text{металла}}} = \frac{4,19 \cdot (250 + 60) \cdot (24,5 - 20)}{100 \cdot (100 - 24,5)}\]

Совет:
Рекомендуется всегда обращать внимание на данные, которые вам даны в условии задачи, и использовать соответствующую формулу для расчёта.

Задача на проверку:
Ученик провёл такой же эксперимент, но на этот раз температура воды повысилась до 29 °C. Рассчитайте удельную теплоёмкость металлического тела с учётом теплообмена с окружающей средой и стаканом массой 70 г.