В холодную воду массой 2 кг, имеющую температуру 10°С опускают брусок массой 1 кг, нагретый до 100°С....

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Теплота, отданная бруском, будет равна теплоте, полученной водой.

Обозначим:

• $m_w$ и $c_w$ - массу и удельную теплоемкость воды соответственно;
• $m_b$ и $c_b$ - массу и удельную теплоемкость материала бруска соответственно;
• $t_i$ - начальную температуру воды;
• $t_f$ - конечную температуру системы $водыибруска$;
• $t_b$ - начальную температуру бруска.

По условию задачи:

• $m_w=2$ кг,
• $c_w=4186$ Дж/$кг·°C$ $удельнаятеплоемкостьводы$,
• $m_b=1$ кг,
• $t_i=10$ °C,
• $t_f=15$ °C,
• $t_b=100$ °C.

Теплота, отданная бруском: $Q_b=m_b\cdot c_b\cdot (t_f-t_b)$ Теплота, полученная водой: $Q_w=m_w\cdot c_w\cdot (t_f-t_i)$

По закону сохранения энергии: $Q_b=-Q_w$ Подставляем выражения для $Q_b$ и $Q_w$: $m_b\cdot c_b\cdot (t_f-t_b)=-m_w\cdot c_w\cdot (t_f-t_i)$ $1\cdot c_b\cdot (15-100)=-2\cdot 4186\cdot (15-10)$ Раскрываем скобки: $c_b\cdot (-85)=-2\cdot 4186\cdot 5$ $-85c_b=-41860$ Решаем уравнение относительно $c_b$: $c_b=\frac{41860}{85}$ $c_b=492.47$ Дж/$кг·°C$

Таким образом, удельная теплоемкость материала бруска составляет примерно 492.47 Дж/$кг·°C$. Это значение показывает, сколько энергии необходимо, чтобы изменить температуру 1 кг материала бруска на 1 °C.

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Пусть удельная теплоемкость материала бруска равна C $Дж/(кг·°C$). Тогда количество теплоты, которое отдал брусок воде, равно количеству теплоты, которое поглотила вода.

Мы можем записать это следующим образом: m1 c $Tf-Ti$ = m2 c $Tf-Ti$, где m1 - масса бруска, m2 - масса воды, c - удельная теплоемкость материала бруска, Tf - конечная температура $15°С$, Ti - начальная температура.

Подставим известные значения: 1 c $15-100$ = 2 4186 $15-10$, -85c = 2 4186 5, -85c = 41860, c = -41860 / 85 ≈ -492,47 Дж/$кг·°C$.

Таким образом, удельная теплоемкость материала бруска, из которого изготовлен брусок, составляет примерно -492,47 Дж/$кг·°C$. Отрицательное значение говорит о том, что материал бруска является хорошим проводником тепла.