Для нахождения удельной теплоемкости масла, воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что тепло, отданное телом, равно теплу, полученному средой.
Обозначим:
- \(m_1 = 250 \, \text{г} = 0,25 \, \text{кг}\) — масса масла,
- \(c_1\) — удельная теплоемкость масла (что нам нужно найти),
- \(T_{1i} = 10 \, \text{°C}\) — начальная температура масла,
- \(T_f = 30 \, \text{°C}\) — конечная температура,
- \(m_2 = 500 \, \text{г} = 0,5 \, \text{кг}\) — масса медного тела,
- \(c_2 = 385 \, \text{Дж/(кг·°C)}\) — удельная теплоемкость меди,
- \(T_{2i} = 100 \, \text{°C}\) — начальная температура медного тела.
Теперь запишем уравнение теплообмена:
Тепло, которое отдало медное тело: \[ Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot (T_{2i} - T_f) = 0,5 \cdot 385 \cdot (100 - 30) = 0,5 \cdot 385 \cdot 70 \]
Рассчитаем \(Q_2\): \[ Q_2 = 0,5 \cdot 385 \cdot 70 = 13475 \, \text{Дж} \]
Тепло, которое получило масло: \[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_f - T_{1i}) = 0,25 \cdot c_1 \cdot (30 - 10) = 0,25 \cdot c_1 \cdot 20 \]
Теперь приравняем \(Q_1\) и \(Q_2\): \[ 0,25 \cdot c_1 \cdot 20 = 13475 \]
Упрощаем уравнение: \[ 5 \cdot c_1 = 13475 \] \[ c_1 = \frac{13475}{5} = 2695 \, \text{Дж/(кг·°C)} \]
Таким образом, удельная теплоемкость масла \(c_1\) равна approximately \(2695 \, \text{Дж/(кг·°C)}\).