Удельная теплоёмкость материала цилиндра: \[ \boxed{c_2=\frac{4200\,m_1(t-t_1)}{m_2(t_2-t)}} \] Ответ получится в \(\text{Дж}/(\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C})\), если массы подставить в килограммах. Численный результат пока найти нельзя: таблица на фото не заполнена.
Как получить эту формулу
1. Находим теплоту, полученную водой.
Вода массой \(m_1\) нагревается от начальной температуры \(t_1\) до общей температуры \(t\): \[ Q_{\text{воды}}=c_{\text{воды}}m_1(t-t_1), \] где \(c_{\text{воды}}=4200\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C})\).
По условию берут 150–200 г воды, то есть 0,150–0,200 кг. В расчёт нужно подставить фактически измеренную массу.
2. Записываем теплоту, отданную цилиндром.
Цилиндр массой \(m_2\) остывает от температуры \(t_2\) до температуры \(t\): \[ Q_{\text{цилиндра}}=c_2m_2(t_2-t). \] Температура \(t_2\) равна температуре горячей воды, в которой нагревался цилиндр. Её нужно узнать у учителя — она не обязательно равна \(100\,^\circ\text{C}\).
3. Составляем тепловой баланс.
Пренебрегая потерями тепла и нагреванием самого калориметра, считаем: сколько теплоты отдал цилиндр, столько получила вода. \[ c_2m_2(t_2-t)=4200m_1(t-t_1). \] Разделив обе части на \(m_2(t_2-t)\), получаем формулу ответа.
Проверка и оформление
- Должно выполняться \(t_1<t<t_2\): вода нагревается, а цилиндр остывает.
- Полученная теплоёмкость должна быть положительной.
- Температуры запиши с погрешностью, равной цене деления термометра, как указано в работе. Погрешность массы цилиндра уточни у учителя.
Какие значения \(m_1,\ t_1,\ m_2,\ t_2\) и \(t\) получены в опыте?
