Яка питома теплоємність речовини, з якої виготовлений стакан, якщо в ньому міститься 400 г води за температури 15

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для вычисления теплоемкости (Q) вещества:

\[Q = mc\Delta T\]

где:
Q - количество тепла, переданного веществу (в Дж)
m - масса вещества (в кг)
c - специфическая теплоемкость вещества (в Дж/(кг*°C))
\(\Delta T\) - изменение температуры вещества (в °C)

Дано:
Масса воды (m) = 400 г = 0,4 кг
Начальная температура воды (T1) = 15 °C
Масса медного тела (m_т) = 0,8 кг
Начальная температура медного тела (T_т1) = 85 °C
Конечная температура всей системы (T2) = 25 °C

Шаг 1: Вычислим количество тепла, переданного воде, используя формулу:

\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\]

где:
m_1 - масса воды (в кг)
c_1 - специфическая теплоемкость воды (в Дж/(кг*°C))
\(\Delta T_1\) - изменение температуры воды (в °C)

Для воды мы используем специфическую теплоемкость \(c_1 = 4186\) Дж/(кг*°C).

Рассчитаем \(\Delta T_1\):
\(\Delta T_1 = T2 - T_1 = 25 - 15 = 10\) °C

Теперь, можем рассчитать \(Q_1\) используя формулу:

\[Q_1 = 0,4 \cdot 4186 \cdot 10 = 16744\) Дж

Шаг 2: Вычислим количество тепла, переданного медному телу, используя аналогичную формулу:

\[Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]

где:
m_2 - масса медного тела (в кг)
c_2 - специфическая теплоемкость меди (в Дж/(кг*°C))
\(\Delta T_2\) - изменение температуры медного тела (в °C)

Для меди мы используем заведомо известное значение специфической теплоемкости меди \(c_2 = 386\) Дж/(кг*°C).

Рассчитаем \(\Delta T_2\):
\(\Delta T_2 = T2 - T_т1 = 25 - 85 = -60\) °C (здесь мы учитываем, что температура меди уменьшилась)

Теперь, можем рассчитать \(Q_2\) используя формулу:

\[Q_2 = 0,8 \cdot 386 \cdot -60 = -18528\) Дж

Шаг 3: Тепловое равновесие в системе гласит, что количество тепла, переданное воде, должно быть равно количеству тепла, переданного меди:

\[Q_1 = Q_2\]

Поэтому:

\[|Q_1| = |Q_2|\]

\[16744 = 18528\]

Так как результат равенства модулей не выполняется, то система не находится в тепловом равновесии. Причиной этого может быть недостаточная информация или присутствие других источников или потерь тепла в системе.

Итак, в данной задаче невозможно определить теплоемкость вещества, из которого изготовлен стакан, так как в системе не достигнуто тепловое равновесие.