При помещении в калориметр, содержащего 200 г воды, медного цилиндра температура цилиндра уменьшилась на 7 °С, а температура воды возросла на 1 °С. Пренебрегая теплопотерями в калориметре, рассчитайте массу цилиндра.

Для решения данной задачи необходимо применить законы сохранения. Согласно закону сохранения энергии, количество тепла, переданного объему воды, равно количеству тепла, переданного цилиндру. Количество тепла, переданное объекту, можно вычислить с помощью формулы:

Q = mcΔT

где Q - количество тепла (в джоулях), m - масса (в кг), c - удельная теплоемкость (в Дж/кг °С), ΔT - изменение температуры (в °С).

В нашем случае объектом, которому передано количество тепла, является вода. Теплоемкость воды составляет примерно 4186 Дж/кг °С. Поэтому уравнение для воды будет выглядеть следующим образом:

Q1 = m1 * c * ΔT1

где Q1 - количество тепла, переданное воде, m1 - масса воды (в данной задаче равна 200 г = 0,2 кг), ΔT1 - изменение температуры воды (равно +1 °С).

Аналогично, для цилиндра получим следующее уравнение:

Q2 = m2 * c * ΔT2

где Q2 - количество тепла, переданное цилиндру, m2 - масса цилиндра (известная величина, которую мы и хотим найти), ΔT2 - изменение температуры цилиндра (равно -7 °С).

Так как количество тепла, переданного в оба объекта, одинаково, то:

Q1 = Q2

Подставляем выражения для Q1 и Q2:

m1 * c * ΔT1 = m2 * c * ΔT2

m1 * ΔT1 = m2 * ΔT2

m2 = (m1 * ΔT1) / ΔT2

m2 = (0,2 кг * 1 °С) / -7 °С

m2 = -0,2 кг * (1/7)

m2 = -0,2 / 7

m2 ≈ -0,02857 кг

Ответ: Масса цилиндра равна примерно -0,02857 кг.

Объяснение: Получившееся значение массы цилиндра отрицательно, что не имеет физического смысла. Вероятно, в задаче допущена ошибка или указаны некорректные данные. Рекомендуется проверить условие задачи или обратиться к преподавателю для уточнения.