1В, 3. В фарфоровую чашку массой 80 г при температуре 20 °C влили 300 г кипятка. Окончательная температура оказалась 93 °C. Определите удельную теплоёмкость фарфора. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · °C). Сравните результат с табличным значением и объясните его.

Кипяток имеет температуру 100 °C. Считаем, что теплообмена с окружающей средой нет: вода отдаёт тепло, чашка его получает.

Массы: \(m_в = 0.300\) кг, \(m_ф = 0.080\) кг. Уравнение теплового баланса: \(m_в c_в(100-93)=m_ф c_ф(93-20)\).

Отсюда \(c_ф = \frac{0.300 \cdot 4200 \cdot 7}{0.080 \cdot 73} \approx 1510\) Дж/(кг · °C).

Полученное значение выше типичного табличного значения для фарфора (порядка 800–1000 Дж/(кг · °C)). Расхождение может быть связано с потерями тепла в окружающую среду, погрешностями измерений и тем, что реальные свойства чашки и условия опыта отличаются от идеализированной модели.

Ответ: удельная теплоёмкость фарфора по данным задачи — приблизительно 1.5 · 10³ Дж/(кг · °C); результат выше типичного табличного значения.