4.12. Калориметр с пренебрежимо малой теплоёмкостью содержит 150 г воды (рис. 4.1). После опускания в калориметр медного цилиндра, нагретого до 89 °C, установилось тепловое равновесие (рис. 4.2). Найдите массу цилиндра.

По рисункам принимаем: начальная температура воды — 10 °C, температура равновесия — 20 °C. Теплоёмкостью калориметра пренебрегаем.

Тепло, полученное водой, равно теплу, отданному медным цилиндром:

\(m_{в}c_{в}(20-10)=m_{м}c_{м}(89-20)\).

Подставим \(m_{в}=0.150\) кг, \(c_{в}=4200\) Дж/(кг·°C), \(c_{м}=400\) Дж/(кг·°C):

\(m_{м}=\frac{0.150\cdot4200\cdot10}{400\cdot69}\approx0.228\) кг.

Ответ: масса цилиндра примерно 0.23 кг (228 г).