В калориметр с водой массой 200 г, находящейся при температуре 20 °C, опустили металлический брусок массой 100 грамм, нагретый до 100 °C. Через некоторое время в системе установилась температура 24 °C. Найдите удельную теплоёмкость металла. (Удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг·°C)).

Предположим, что теплоёмкостью калориметра и потерями тепла можно пренебречь. Тогда тепло, полученное водой, равно теплу, отданному металлом.

Переведём массы в килограммы: m_в = 0,2 кг, m_м = 0,1 кг.

Вода нагрелась на 24 − 20 = 4 °C. Полученное ею количество теплоты:

Q_в = c_вm_вΔt_в = 4200 · 0,2 · 4 = 3360 Дж.

Металл остыл на 100 − 24 = 76 °C. Приравняем отданное им тепло к полученному водой:

c_м · 0,1 · 76 = 3360.

c_м = 3360 / 7,6 ≈ 442 Дж/(кг·°C).

Ответ: удельная теплоёмкость металла примерно 442 Дж/(кг·°C).