Предложите простой способ сравнения удельных теплоёмкостей двух различных металлов, не имея таблицы удельных теплоёмкостей.

Для сравнения удельных теплоёмкостей двух различных металлов можно воспользоваться экспериментальным методом, основанным на законах термодинамики и теплопередачи. Удельная теплоёмкость вещества показывает, какое количество тепла требуется для нагревания 1 кг вещества на 1 °С. Чем выше удельная теплоёмкость, тем медленнее нагревается вещество при одинаковом количестве подводимого тепла.

Предлагаемый метод основан на следующей теоретической базе:

1. Закон сохранения энергии: При обмене теплом между телами общее количество переданного тепла остаётся неизменным, если система изолирована. Например, если два тела с разными температурами приводят друг друга к термическому равновесию, более тёплое тело отдаёт столько тепла, сколько поглощает более холодное.

2. Формула количества теплоты:
   $ Q = cm\Delta t $,
   где $ Q $ — количество теплоты (Дж), $ c $ — удельная теплоёмкость вещества (Дж/(кг·°С)), $ m $ — масса вещества (кг), $ \Delta t $ — изменение температуры тела (°С).

3. Соотношение между параметрами: Если два тела нагреваются одинаковым количеством теплоты ($ Q $ одинаково) и имеют одинаковую массу ($ m $ одинаково), их температурные изменения ($ \Delta t $) будут обратно пропорциональны их удельным теплоёмкостям ($ c $).

4. Экспериментальная проверка: Для сравнения удельных теплоёмкостей можно нагреть образцы двух металлов одинаковой массы до одной и той же начальной температуры, а затем погрузить их в одинаковое количество воды при комнатной температуре. Более горячий образец начнёт отдавать тепло воде, нагревая её. Конечная температура воды и образцов будет зависеть от удельной теплоёмкости металлов. Тот металл, который приведёт к большему нагреву воды, имеет большую удельную теплоёмкость, так как он отдаёт больше тепла при том же изменении температуры.

Процесс эксперимента:

1. Возьмите два металлических образца одинаковой массы (например, алюминий и медь).
2. Нагрейте оба образца до одинаковой температуры, например, 100 °С (используйте кипящую воду для нагрева).
3. Подготовьте два одинаковых сосуда с одинаковым количеством воды (например, по 200 мл), измерьте её начальную температуру.
4. Одновременно погрузите нагретые образцы в сосуды с водой.

5. Подождите, пока система достигнет термического равновесия, и измерьте конечную температуру воды в каждом сосуде.

6. Сравните изменения температуры воды в двух сосудах. В той воде, где температура повысилась сильнее, металл имеет большую удельную теплоёмкость, так как он передал больше тепла, несмотря на одинаковую массу и начальную температуру.

Важно отметить, что в этом эксперименте предполагается, что потери тепла в окружающую среду минимальны, а также тепловые потери на нагревание сосуда пренебрежимо малы.