Задание 20 ОГЭ по физике: Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь на 4 °С в воде массой 2…

№2. Задание 20

ID: 00022504

Нагретый камень массой $5$ кг, охлаждаясь на $4$ °С в воде массой $2$ кг, нагревает её на $1$ °С. Чему равна удельная теплоёмкость камня? Тепловыми потерями можно пренебречь.

Источник: Банк ФИПИ

Решение

Камень горячий, вода холоднее. Камень остывает и отдаёт тепло, вода нагревается и это тепло принимает. Потерь нет, поэтому сколько тепла отдал камень — столько же получила вода. Это уравнение теплового баланса. Запишем его:

Q_1=Q_2

, то есть

c_1 m_1\Delta t_1=c_2 m_2\Delta t_2

, где индекс

1

— камень, индекс

2

— вода. Нам нужна теплоёмкость камня

c_1

. Выразим её:

c_1=\dfrac{c_2 m_2\Delta t_2}{m_1\Delta t_1}

. Подставляем: удельная теплоёмкость воды

c_2=4200

Дж/(кг·°С),

m_2=2

кг,

\Delta t_2=1

°С,

m_1=5

кг,

\Delta t_1=4

°С.

c_1=\dfrac{4200\cdot 2\cdot 1}{5\cdot 4}=\dfrac{8400}{20}=420

Дж/(кг·°С).

Ответ

c_1=420\ \text{Дж/(кг·°С)}