В калориметр было налито 450 г воды, температура которой 20градусов. Когда в эту воду погрузили 200г....

Для решения задачи используем закон сохранения энергии, а именно уравнение теплового баланса:

m1 c1 (T2 - T1) = m2 c2 (T2 - T1)

где m1 - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды, T1 - начальная температура воды, m2 - масса опилок, c2 - удельная теплоемкость опилок, T2 - конечная температура воды.

Подставляем известные значения:

450 г 1 ккал/(г°C) (24°C - 20°C) = 200 г c2 * (24°C - 100°C)

1800 ккал = 200 г c2 (-76°C)

c2 = -1800 ккал / (200 г -76°C) = 0,1188 ккал/(г°C)

Ответ: удельная теплоемкость опилок составляет 0,1188 ккал/(г*°C).

Для определения удельной теплоемкости опилок воспользуемся законом сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое передалось от железных опилок к воде: Q = m1 c1 (Tf - Ti) = m2 c2 (Tf - Ti), где m1 - масса опилок, c1 - удельная теплоемкость опилок, Tf - конечная температура смеси, Ti - начальная температура смеси, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды.

Подставим известные значения: 200г c1 (24град - 20град) = 450г 1ккал/(гград) (24град - 20град), 800c1 = 1800, c1 = 2,25 ккал/(гград).

Таким образом, удельная теплоемкость опилок составляет 2,25 ккал/(г*град).

Для решения этой задачи мы используем принцип сохранения энергии, согласно которому количество теплоты, отданное железными опилками, равно количеству теплоты, полученному водой. В данной ситуации мы пренебрегаем потерями тепла в окружающую среду, поэтому можем записать уравнение теплового баланса.

Обозначим:

• ( m_1 = 450 ) г = 0,450 кг — масса воды,
• ( c_1 = 4,186 ) кДж/(кг·°C) — удельная теплоемкость воды,
• ( t_1 = 20 ) °C — начальная температура воды,
• ( t_2 = 24 ) °C — конечная температура воды и опилок,
• ( m_2 = 200 ) г = 0,200 кг — масса железных опилок,
• ( t_3 = 100 ) °C — начальная температура опилок,
• ( c_2 ) — удельная теплоемкость железных опилок, которую нужно определить.

Количество теплоты, полученное водой, рассчитывается по формуле: [ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (t_2 - t_1) ]

Количество теплоты, отданное опилками, рассчитывается по формуле: [ Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot (t_3 - t_2) ]

Согласно принципу теплового баланса: [ Q_1 = Q_2 ]

Подставляем значения в уравнение:

[ m_1 \cdot c_1 \cdot (t_2 - t_1) = m_2 \cdot c_2 \cdot (t_3 - t_2) ]

[ 0,450 \cdot 4,186 \cdot (24 - 20) = 0,200 \cdot c_2 \cdot (100 - 24) ]

Рассчитаем левую часть уравнения:

[ 0,450 \cdot 4,186 \cdot 4 = 7,5348 \, \text{кДж} ]

Теперь подставим это значение в уравнение и решим его относительно ( c_2 ):

[ 7,5348 = 0,200 \cdot c_2 \cdot 76 ]

[ c_2 = \frac{7,5348}{0,200 \cdot 76} ]

[ c_2 = \frac{7,5348}{15,2} ]

[ c_2 \approx 0,4967 \, \text{кДж/(кг·°C)} ]

Поэтому удельная теплоемкость железных опилок составляет приблизительно 0,497 кДж/(кг·°C).