Дано:
m_цилиндр = 300 г = 0.3 кг (масса стального цилиндра)
ΔT = 35 °C - 20 °C = 15 °C (разница температур)
c_стали = 0.46 кДж/(кг*°C) = 460 Дж/(кг*°C) (удельная теплоемкость стали)
а) Чему равно количество теплоты, переданное цилиндром воде?
Q = m*c*ΔT
Q = 0.3 * 460 * 15 = 2070 Дж = 2.07 кДж
б) Чему равна масса воды?
Тепло, отданное цилиндром, равно теплу, поглощенному водой:
Q = m_вода*c_вода*ΔT
m_вода = Q / (c_вода * ΔT)
Пусть c_вода = 4200 Дж/(кг*°C) (удельная теплоемкость воды)
m_вода = 2070 / (4200 * 15) = 0.033 кг = 33 г
в) Чему станет равна температура содержимого калориметра после погружения второго цилиндра?
С учетом принципа сохранения энергии:
m_ц1*c_ст*(T1 - T) = m_ц2*c_ст*(T - 100)
0.3 * 460 * (35 - T) = 0.3 * 460 * (T - 100)
13800 - 138T = 138T - 13800
276T = 27600
T = 100°C
Ответ:
а) Количество теплоты, переданное цилиндром воде, равно 2.07 кДж
б) Масса воды равна 33 г
в) Температура содержимого калориметра после погружения второго цилиндра станет равной 100°C.