Для определения удельной теплоемкости вещества испытуемое тело массой 150 г и нагретое до 100 *С опустили...

Для решения задачи нам необходимо использовать принцип сохранения энергии, который утверждает, что количество тепла, потерянное горячим телом, равно количеству тепла, полученному холодными телами (калориметром и водой).

Давайте обозначим:

• ( m_t = 150 ) г = 0.15 кг (масса испытуемого тела)
• ( T_t1 = 100 ) °С (начальная температура испытуемого тела)
• ( T_{ф} = 22 ) °С (конечная температура системы)
• ( m_{кал} = 120 ) г = 0.12 кг (масса калориметра)
• ( T_{кал1} = 16 ) °С (начальная температура калориметра)
• ( m_{в} = 200 ) г = 0.2 кг (масса воды)
• ( T_{в1} = 16 ) °С (начальная температура воды)
• ( c_{кал} = 380 ) Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость латуни)
• ( c_{в} = 4200 ) Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды)
• ( c_t ) (удельная теплоемкость испытуемого тела, которую нужно найти)

Теперь рассчитаем количество тепла, которое получила вода и калориметр:

1. Тепло, полученное водой: [ Q{в} = m{в} \cdot c{в} \cdot (T{ф} - T{в1}) ] [ Q{в} = 0.2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (22 \, \text{°С} - 16 \, \text{°С}) ] [ Q{в} = 0.2 \cdot 4200 \cdot 6 ] [ Q{в} = 5040 \, \text{Дж} ]

2. Тепло, полученное калориметром: [ Q{кал} = m{кал} \cdot c{кал} \cdot (T{ф} - T{кал1}) ] [ Q{кал} = 0.12 \, \text{кг} \cdot 380 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (22 \, \text{°С} - 16 \, \text{°С}) ] [ Q{кал} = 0.12 \cdot 380 \cdot 6 ] [ Q{кал} = 273.6 \, \text{Дж} ]

Общее количество тепла, полученное водой и калориметром: [ Q{общ} = Q{в} + Q{кал} ] [ Q{общ} = 5040 \, \text{Дж} + 273.6 \, \text{Дж} ] [ Q_{общ} = 5313.6 \, \text{Дж} ]

Теперь рассчитаем количество тепла, потерянного испытуемым телом: [ Q{т} = m{т} \cdot c_t \cdot (Tt1 - T{ф}) ] [ 5313.6 \, \text{Дж} = 0.15 \, \text{кг} \cdot c_t \cdot (100 \, \text{°С} - 22 \, \text{°С}) ] [ 5313.6 = 0.15 \cdot c_t \cdot 78 ] [ c_t = \frac{5313.6}{0.15 \cdot 78} ] [ c_t = \frac{5313.6}{11.7} ] [ c_t \approx 454 \, \text{Дж/(кг·°C)} ]

Таким образом, удельная теплоемкость испытуемого вещества составляет примерно ( 454 \, \text{Дж/(кг·°C)} ).

Для определения удельной теплоемкости вещества используем закон сохранения энергии. По формуле теплового баланса:

м1c1(T1 - Tс) = м2c2(Tс - T2)

где м1 - масса испытуемого тела, c1 - удельная теплоемкость испытуемого тела, T1 - начальная температура испытуемого тела, м2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, T2 - начальная температура воды, Tс - конечная температура в калориметре.

Подставляем известные значения:

150г c1 (100°С - Tс) = 200г 4,186 Дж/(г°C) * (Tс - 16°С)

150г c1 (100°С - 22°С) = 200г 4,186 Дж/(г°C) * (22°С - 16°С)

150г c1 78°С = 200г 4,186 Дж/(г°C) * 6°С

11700г c1 = 5016г 25,116 Дж

c1 = (5016г 25,116 Дж) / 11700г ≈ 10,73 Дж/(г°C)

Таким образом, удельная теплоемкость вещества составляет примерно 10,73 Дж/(г*°C).