Задача 7. В калориметре с теплоёмкостью 150 Дж/°C находится 300 г воды при 20 °C. В него опускают металлический брусок массой 400 г, нагретый до 120 °C. После установления теплового равновесия температура стала 30 °C. Найдите удельную теплоёмкость металла.

Тепло, отданное металлом, равно теплу, полученному водой и калориметром.

Вода: m = 0,3 кг, c = 4200 Дж/(кг·°C), нагрев на 30 − 20 = 10 °C. Полученное ею тепло: Qв = 0,3 · 4200 · 10 = 12 600 Дж.

Калориметр получил Qк = 150 · 10 = 1500 Дж. Всего вода и калориметр получили 12 600 + 1500 = 14 100 Дж.

Металл массой 0,4 кг охладился на 120 − 30 = 90 °C. Тогда cмет = 14 100/(0,4 · 90) ≈ 391,7 Дж/(кг·°C).

Ответ: удельная теплоёмкость металла ≈ 392 Дж/(кг·°C).