Какова удельная теплоемкость металлической детали, если ее масса составляет 90 кг, она охлаждается на 30°С и вода

Для решения данной задачи, необходимо использовать закон сохранения энергии.

Количество теплоты, которую получила вода, должно быть равно количеству теплоты, которую отдала металлическая деталь.

Для расчета количества теплоты используется формула:

\( Q = mc\Delta T \),

где:
\( Q \) - количество теплоты,
\( m \) - масса вещества,
\( c \) - удельная теплоемкость,
\( \Delta T \) - изменение температуры.

Подставим значения в формулу:

Для металлической детали:
\( m_1 = 90 \) кг,
\( \Delta T_1 = -30 \) °С (отрицательное значение, так как охлаждается).

Для воды:
\( m_2 = 30 \) кг,
\( \Delta T_2 = 3 \) °С.

Используем удельную теплоемкость воды - \( c_2 = 4200 \) Дж/(кг-°С).

Количество теплоты для металлической детали:

\( Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 \).

Количество теплоты для воды:

\( Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 \).

Так как теплообмен с окружающей средой можно пренебречь, то количество теплоты, полученной вода, равно количеству теплоты, отданной металлической деталью:

\( Q_1 = Q_2 \).

Теперь подставим значения и решим уравнение:

\( m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 \).

\( 90 \cdot c_1 \cdot (-30) = 30 \cdot 4200 \cdot 3 \).

\( c_1 = \frac{{30 \cdot 4200 \cdot 3}}{{90 \cdot (-30)}} \).

Выполняя вычисления, получаем \( c_1 = -4200 \) Дж/(кг-°С) (в данном случае отрицательное значение удельной теплоемкости означает, что металлическая деталь имеет отрицательную теплоемкость, то есть она выделяет тепло при охлаждении).

Таким образом, удельная теплоемкость металлической детали составляет \(-4200\) Дж/(кг-°С).