Ход работы. 1. Налейте в калориметр воду массой 150 г комнатной температуры. Измерьте начальную температуру воды. 2. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте температуру воды (она будет начальной температурой цилиндра). 3. Опустите цилиндр в калориметр с холодной водой. Измерьте температуру нагревшейся от цилиндра воды. 4. Результаты измерений запишите в таблицу: масса воды — 0,2 кг; начальная температура воды t₁ — 14 °C; масса цилиндра — 0,1 кг; начальная температура цилиндра t₂ — 60 °C; общая температура воды и цилиндра t — 20 °C. 5. Вычислите количество теплоты, полученное водой при нагревании, и количество теплоты, отданное металлическим цилиндром при охлаждении. Найдите удельную теплоёмкость цилиндра. 6. Сравните полученный результат с табличным значением и сделайте вывод.

Считаем, что вода получила столько теплоты, сколько отдал цилиндр; потерями теплоты в окружающую среду и нагреванием калориметра пренебрегаем.

1. Теплота, полученная водой: \(Q_1=c_{\text{воды}}m_{\text{воды}}(t-t_1)\). Подставляем данные: \(Q_1=4200\cdot0.2\cdot(20-14)=5040\) Дж.
2. Приравниваем количество теплоты, отданное цилиндром, к количеству теплоты, полученному водой: \(Q_2=Q_1\).
3. Из формулы \(Q_2=c_{\text{цил}}m_{\text{цил}}(t_2-t)\) находим удельную теплоёмкость цилиндра: \(c_{\text{цил}}=\frac{Q_1}{m_{\text{цил}}(t_2-t)}=\frac{5040}{0.1\cdot(60-20)}=1260\) Дж/(кг·°C).
4. Для окончательного сравнения нужно знать, из какого металла изготовлен цилиндр: его материал на изображении не указан. Полученное значение заметно отличается от приведённых выше значений для латуни и никеля.

Ответ: вода получила 5040 Дж; экспериментальное значение удельной теплоёмкости цилиндра — 1260 Дж/(кг·°C). Для вывода о соответствии табличному значению нужно знать материал цилиндра.