6. Рассчитайте: а) количество теплоты Q₁, которое получила вода при нагревании: Q₁ = c₁m₁(t − t₁), c₁ — удельная теплоёмкость воды; б) количество теплоты Q₂, отданное металлическим цилиндром при охлаждении: Q₂ = c₂m₂(t₂ − t), c₂ — удельная теплоёмкость вещества цилиндра, значение которой надо определить. Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, вычислите c₂. Сравните её с табличным значением.

Данных измерений в условии нет. Для условного примера используем значения из заполненной таблицы: m₁ = 0,20 кг, t₁ = 20 °C, m₂ = 0,10 кг, t₂ = 100 °C, t = 23,5 °C. Их нужно заменить результатами собственного опыта.

а) Для воды принимаем c₁ = 4200 Дж/(кг·°C). Подставляем данные в формулу:

\(Q_1 = c_1m_1(t-t_1)=4200\cdot0.20\cdot(23.5-20)=2940\) Дж.

б) По условию теплопередачи \(Q_1=Q_2\), поэтому

\(c_2=\dfrac{c_1m_1(t-t_1)}{m_2(t_2-t)}\).

Подставляем измерения:

\(c_2=\dfrac{4200\cdot0.20\cdot(23.5-20)}{0.10\cdot(100-23.5)}=\dfrac{2940}{7.65}\approx384\) Дж/(кг·°C).

Полученное значение близко к табличной удельной теплоёмкости меди — около 390 Дж/(кг·°C). Расхождение возможно из-за потерь теплоты и погрешностей измерения.

Ответ: условно, \(Q_1=2940\) Дж; \(c_2\approx384\) Дж/(кг·°C), что близко к табличному значению для меди.