В медный калориметр массой 128 г, содержащий 240 г воды при температуре 8,5 °С, опущен металлический...

Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения энергии и теплоты.

Сначала найдем количество теплоты, которое передал металлический цилиндр калориметру: Q = mcΔT, где m - масса металлического цилиндра, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Q = 146 г c (100 °C - 10 °C)

Затем найдем количество теплоты, которое поглотил калориметр (медный калориметр и вода) и воду: Q = (m1 c1 + m2 c2) * ΔT, где m1 - масса медного калориметра, c1 - удельная теплоемкость медного калориметра, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды.

Q = ((128 г + 240 г) c1 + 240 г c) * (10 °C - 8.5 °C)

Теперь уравняем количество переданной и поглощенной теплоты: 146 г c (100 °C - 10 °C) = ((128 г + 240 г) c1 + 240 г c) * (10 °C - 8.5 °C)

Из этого уравнения можно найти удельную теплоемкость металла цилиндра (c).

Извините за долгое объяснение, но это необходимо для понимания процесса решения задачи. Надеюсь, данная информация поможет вам решить задачу. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.

Чтобы определить удельную теплоемкость металла цилиндра, воспользуемся принципом сохранения энергии. В процессе теплообмена количество теплоты, отдаваемое цилиндром, равно количеству теплоты, поглощаемому водой и калориметром.

Обозначим:

• ( m_1 = 0{,}240 ) кг — масса воды,
• ( c_1 = 4200 ) Дж/(кг·°C) — удельная теплоемкость воды,
• ( m_2 = 0{,}128 ) кг — масса калориметра,
• ( c_2 = 390 ) Дж/(кг·°C) — удельная теплоемкость меди (материал калориметра),
• ( m_3 = 0{,}146 ) кг — масса цилиндра,
• ( c_3 ) — удельная теплоемкость металла цилиндра (неизвестная величина),
• ( t_1 = 8{,}5 ) °C — начальная температура воды и калориметра,
• ( t_2 = 100 ) °C — начальная температура цилиндра,
• ( t = 10 ) °C — конечная температура системы.

Количество теплоты, полученное водой и калориметром:

[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (t - t_1) + m_2 \cdot c_2 \cdot (t - t_1). ]

Количество теплоты, отданное цилиндром:

[ Q_2 = m_3 \cdot c_3 \cdot (t_2 - t). ]

По закону сохранения энергии:

[ Q_1 = Q_2. ]

Подставим значения и решим уравнение:

[ m_1 \cdot c_1 \cdot (t - t_1) + m_2 \cdot c_2 \cdot (t - t_1) = m_3 \cdot c_3 \cdot (t_2 - t). ]

[ 0{,}240 \cdot 4200 \cdot (10 - 8{,}5) + 0{,}128 \cdot 390 \cdot (10 - 8{,}5) = 0{,}146 \cdot c_3 \cdot (100 - 10). ]

Вычислим левую часть:

[ 0{,}240 \cdot 4200 \cdot 1{,}5 + 0{,}128 \cdot 390 \cdot 1{,}5 = 1512 + 74{,}88 = 1586{,}88 \, \text{Дж}. ]

Теперь выразим ( c_3 ):

[ 1586{,}88 = 0{,}146 \cdot c_3 \cdot 90. ]

[ c_3 = \frac{1586{,}88}{0{,}146 \cdot 90}. ]

[ c_3 = \frac{1586{,}88}{13{,}14}. ]

[ c_3 \approx 120{,}7 \, \text{Дж/(кг·°C)}. ]

Таким образом, удельная теплоемкость металла цилиндра составляет примерно 120,7 Дж/(кг·°C).