№5. 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? Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C).

Переведём массы: вода — 0,2 кг, железо — 0,1 кг. Считаем, что теплопотерями пренебрегаем: теплота, полученная водой, равна теплоте, отданной железом.

Вода нагрелась на 22 − 18 = 4 °C, а железо охладилось на 98 − 22 = 76 °C.

m_вc_вΔt_в = m_жc_жΔt_ж, поэтому c_ж = (0,2 · 4200 · 4)/(0,1 · 76) ≈ 442 Дж/(кг·°C).

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