4. Для определения удельной теплоёмкости железа в воду массой 200 г при температуре 18 °C опустили железную гирю массой 100 г при температуре 98 °C. Температура воды установилась 22 °C. Какова удельная теплоёмкость железа по данным опыта?

Считаем, что теплообменом с окружающей средой и сосудом можно пренебречь. Теплота, полученная водой, равна теплоте, отданной железом.

1. В килограммах: \(m_{в}=0{,}2\) кг, \(m_{ж}=0{,}1\) кг. Вода нагрелась на \(22-18=4\) °C, железо остыло на \(98-22=76\) °C.
2. Теплота, полученная водой: \(Q_{в}=c_{в}m_{в}\Delta t_{в}=4200\cdot0{,}2\cdot4=3360\) Дж.
3. Из равенства теплообмена \(Q_{в}=c_{ж}m_{ж}\Delta t_{ж}\) получаем \(c_{ж}=\dfrac{3360}{0{,}1\cdot76}\approx442\) Дж/(кг·°C).

Ответ: по данным опыта удельная теплоёмкость железа примерно 442 Дж/(кг·°C).