По данным таблицы вычислить количество теплоты, полученное водой, и удельную теплоёмкость металлического цилиндра; определить, из какого металла он может быть изготовлен.

Дано: масса воды — 0,11 кг, её начальная температура — 23 °C; масса цилиндра — 0,17 кг, его начальная температура — 81 °C; общая температура после теплообмена — 38 °C. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C).

1. Количество теплоты, полученное водой:

   \(Q_1=c_1m_1(t-t_1)=4200\cdot0{,}11\cdot(38-23)=6930\) Дж.

2. Предполагая, что теплообменом с окружающей средой можно пренебречь, приравниваем тепло, полученное водой, к теплу, отданному цилиндром:

   \(Q_1=Q_2\), поэтому \(c_2m_2(t_2-t)=Q_1\).

3. Находим удельную теплоёмкость цилиндра:

   \(c_2=\dfrac{Q_1}{m_2(t_2-t)}=\dfrac{6930}{0{,}17\cdot(81-38)}=\dfrac{6930}{7{,}31}\approx948\) Дж/(кг·°C).

4. Это значение близко к табличной удельной теплоёмкости алюминия — примерно 920 Дж/(кг·°C). Небольшое расхождение может быть связано с погрешностями измерений и теплообменом с окружающей средой.

Ответ: вода получила 6930 Дж; удельная теплоёмкость цилиндра приблизительно равна 948 Дж/(кг·°C), что позволяет предположить, что цилиндр алюминиевый.