. поправки.) Поэтому суммы энергий тела, воды, калориметра и мешалки до и после опыта можно считать одинаковыми. Иначе говоря, энергия тела уменьшается при опыте настолько, насколько увеличивается энергия воды, калориметра и мешалки. Температура тела понижается на t2—t. Так как никакой работы внутри калориметра не производится, то убыль энергии тела равна c2m2(t2—t), где с2 — удельная теплоемкость вещества тела, m2 — масса тела.
Вода нагревается на t—t1, и приращение ее энергии равно c1m1(t—t1), где с1 — удельная теплоемкость воды, m1 —
масса воды в калориметре. Предположим, что -калориметр и мешалка сделаны из одного материала и общая их масса равна m3, а удельная теплоемкость их материала равна c3. Энергия калориметра и мешалки получит приращение, равное c3m3(t—t1). Энергией, необходимой для нагревания термометра, можно пренебречь, так как она обычно невелика. Приравнивая убыль энергии тела приращению энергии
воды, калориметра и мешалки, получим
Это равенство часто называют уравнением теплового баланса. Разрешая его относительно с2, находим
Таким образом, измерив t, t1, t2 m1, m2 и m3, найдем удельную теплоемкость исследуемого тела с2, если известны удельные теплоемкости воды c1 и материала калориметра с3. Удельная теплоемкость воды с1 может быть принята равной 4,18 кДж/(кг•К) (§ 208). Удельную теплоемкость материала калориметра с3 нужно определить отдельно: например, путем наблюдения теплового баланса при опускании в калориметр тела, сделанного из того же материала, что и стенки калориметра (т. е. сделав с2=с3). Определив раз навсегда удельную теплоемкость материала калориметра с3, мы сможем делать все дальнейшие определения, используя полученное соотношение.
Удельная теплоемкость ряда веществ приведена в табл. 5. В тех случаях, когда температура не указана, значения удельной теплоемкости даны для комнатной температуры, В таблице показано на примере воды, меди и свинца, что удельная теплоемкость зависит от температуры. У твердых тел при повышении температуры она увеличивается. При очень низких температурах удельная теплоемкость
401 далее