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).

Считаем, что теплообменом с окружающей средой можно пренебречь: теплота, полученная водой, равна теплоте, отданной железом.

Переведём массы в килограммы: \(m_{в}=0.2\) кг, \(m_{ж}=0.1\) кг.

Вода нагрелась на \(22-18=4\) °C, а железо остыло на \(98-22=76\) °C.

Составим уравнение теплового баланса: \(m_{в}c_{в}(22-18)=m_{ж}c_{ж}(98-22)\).

Выразим удельную теплоёмкость железа:

\(c_{ж}=\dfrac{0.2\cdot4200\cdot4}{0.1\cdot76}\approx442\) Дж/(кг·°C).

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