Дано:
m_воды = 200 г = 0.2 кг (масса воды)
ΔT = 32 °C - 20 °C = 12 °C (разница температур)
c_меди = 0.39 кДж/(кг*°C) = 390 Дж/(кг*°C) (удельная теплоемкость меди)
а) Чему равно количество теплоты, полученное водой?
Q = m*c*ΔT
Q = 0.2 * 390 * 12 = 936 Дж = 0.936 кДж
б) Чему равна масса цилиндра?
Тепло, отданное цилиндром, равно теплу, поглощенному водой:
Q = m_цилиндра*c_меди*ΔT
m_цилиндра = Q / (c_меди * ΔT)
m_цилиндра = 0.936 / (390 * 12) = 0.002 кг = 2 г
в) Чему станет равна температура содержимого калориметра, если погрузить в него второй цилиндр?
С учетом принципа сохранения энергии:
m_ц1*c_меди*(T1 - T) = m_ц2*c_меди*(T - 100)
0.002 * 390 * (32 - T) = 0.002 * 390 * (T - 100)
0.78 * (32 - T) = 0.78 * (T - 100)
24.96 - 0.78T = 0.78T - 78
1.56T = 102.96
T ≈ 66.15°C
Ответ:
а) Количество теплоты, полученное водой, равно 0.936 кДж
б) Масса цилиндра равна 2 г
в) Температура содержимого калориметра станет равной примерно 66.15°C.