4 (2 вариант). Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена металлическая деталь массой 0,9 кг, если, будучи нагретой до 115 °C и опущенной в сосуд с 3 литрами воды при температуре 10 °C, она вызвала повышение температуры в сосуде до 15 °C?

Предполагаем, что теплообменом с сосудом и окружающей средой можно пренебречь. Вода получила столько теплоты, сколько отдала деталь.

Дано: \(m_{\text{д}}=0.9\text{ кг}\), \(t_{\text{д, нач}}=115\,°\text{C}\), \(t_{\text{кон}}=15\,°\text{C}\); \(m_{\text{в}}=3\text{ л}\approx3\text{ кг}\), \(t_{\text{в, нач}}=10\,°\text{C}\), \(c_{\text{в}}=4200\text{ Дж/(кг·°C)}\).

Теплота, полученная водой: \(Q_{\text{в}}=c_{\text{в}}m_{\text{в}}(15-10)=4200\cdot3\cdot5=63000\text{ Дж}\).

Для детали \(Q_{\text{д}}=c_{\text{д}}m_{\text{д}}(115-15)\). Приравниваем отданную и полученную теплоту: \(c_{\text{д}}=63000/(0.9\cdot100)=700\text{ Дж/(кг·°C)}\).

Ответ: удельная теплоёмкость вещества детали равна 700 Дж/(кг·°C).