Дано:
- Масса медного калориметра = 100 г
- Масса воды в калориметре = 738 г
- Температура воды = 15 °C
- Масса меди = 200 г
- Температура меди = 100 °C
- Конечная температура калориметра = 17 °C
Удельная теплоемкость меди (символ - c) - это количество тепла, необходимого для изменения температуры одного грамма меди на один градус Цельсия.
Чтобы найти удельную теплоемкость меди, мы можем использовать тепловой баланс. Пусть Q1 - количество тепла, переданного меди, Q2 - количество тепла, переданного воде, а C - удельная теплоемкость меди.
Сначала найдем количество тепла переданного меди:
Q1 = mcΔT,
где m - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры меди.
ΔT = конечная температура - изначальная температура = 17 °C - 100 °C = -83 °C (здесь минус означает, что медь теряет тепло)
Q1 = 200 г * c * -83 °C
Теперь найдем количество тепла переданного воде:
Q2 = mw * cw * ΔT,
где mw - масса воды, cw - удельная теплоемкость воды (1 ккал/кг·°C), ΔT - изменение температуры воды.
ΔT = конечная температура - изначальная температура = 17 °C - 15 °C = 2 °C
Q2 = 738 г * 1 * 2 = 1476 ккал
Согласно закону сохранения энергии, количество тепла переданное меди равно количеству тепла переданному воде:
Q1 = Q2
200 г * c * -83 = 1476
Из этого уравнения выразим удельную теплоемкость меди c:
c = 1476 / (-200 * 83)
c ≈ 0.089 ккал/(г·°C)
Таким образом, удельная теплоемкость меди примерно равна 0.089 ккал/(г·°C).