ID: 00007881
Металлический шар массой 10 кг, охлаждаясь в воде массой 4 кг на 4 $°С$, нагревает её на 1 $°С$. Чему равна удельная теплоёмкость шара? Тепловыми потерями можно пренебречь.
Источник: ФИПИ
$m_{\text{ш}} = 10 \text{ кг}, \quad \Delta T_{\text{ш}} = 4°\text{C}, \quad m_{\text{в}} = 4 \text{ кг}, \quad \Delta T_{\text{в}} = 1°\text{C}, \quad c_{\text{в}} = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$
$c_{\text{ш}}$ — ?
Шар охлаждается в воде: количество теплоты, отданное шаром, равно количеству теплоты, принятому водой (уравнение теплового баланса):
$$|Q_{\text{ш}}| = Q_{\text{в}}$$
$$c_{\text{ш}} \cdot m_{\text{ш}} \cdot \Delta T_{\text{ш}} = c_{\text{в}} \cdot m_{\text{в}} \cdot \Delta T_{\text{в}}$$
Отсюда удельная теплоёмкость шара:
$$c_{\text{ш}} = \frac{c_{\text{в}} \cdot m_{\text{в}} \cdot \Delta T_{\text{в}}}{m_{\text{ш}} \cdot \Delta T_{\text{ш}}}$$
Подставляем:
$$c_{\text{ш}} = \frac{4200 \cdot 4 \cdot 1}{10 \cdot 4} = \frac{16800}{40} = 420 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$$
c2 = 420 Дж/(кг⋅°C)