Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу для расчёта количества теплоты, которое требуется для нагрева вещества:
[ Q = mc\Delta T ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты,
- ( m ) — масса вещества,
- ( c ) — удельная теплоёмкость вещества,
- ( \Delta T ) — изменение температуры.
В условии сказано, что количество теплоты, затраченное на нагревание кирпича, равно количеству теплоты, затраченному на нагревание воды той же массы. Это можно записать как:
[ Q{\text{кирпич}} = Q{\text{вода}} ]
Теперь подставим выражение для количества теплоты для каждого вещества:
[ m{\text{кирпич}} c{\text{кирпич}} \Delta T{\text{кирпич}} = m{\text{вода}} c{\text{вода}} \Delta T{\text{вода}} ]
Подставим известные значения:
- ( m{\text{кирпич}} = m{\text{вода}} = 2 ) кг
- ( \Delta T_{\text{кирпич}} = 83 - 20 = 63 ) °C
- ( \Delta T_{\text{вода}} = 13.2 ) °C
- Удельная теплоёмкость воды ( c_{\text{вода}} = 4200 ) Дж/(кг·°C)
Теперь уравнение примет вид:
[ 2 \cdot c_{\text{кирпич}} \cdot 63 = 2 \cdot 4200 \cdot 13.2 ]
Сократим на 2:
[ c_{\text{кирпич}} \cdot 63 = 4200 \cdot 13.2 ]
Теперь решим уравнение для нахождения удельной теплоёмкости кирпича ( c_{\text{кирпич}} ):
[ c_{\text{кирпич}} = \frac{4200 \cdot 13.2}{63} ]
Посчитаем:
[ c_{\text{кирпич}} = \frac{55440}{63} \approx 880 \, \text{Дж/(кг·°C)} ]
Таким образом, удельная теплоёмкость кирпича составляет приблизительно 880 Дж/(кг·°C).