Imat preparation guide

A  The thermal conductivity of the iron. 

B   The mass of water. 

C  The final temperature. 

D  The mass of the block of iron. 

E  The specific heat capacity of water. 

 

The  correct  answer  is 

A.  The  first  thing  to  ask  is  what  do  you  know  about  specific  heat 

capacity  and  what  it  depends  on?  In  this  case  there  is  a  formula  that  describes  the 

relationship between the necessary quantities. 

The  specific  heat  capacity  of  the  iron  block 

T

m

Q

C

∆

⋅

∆

=

,  where 

Q

∆

is  the  amount  of  heat 

transferred into the block, 

T

∆

 is the change in temperature of the iron block and  m is the 

mass of the block. 

 

In  order  to  calculate  the  amount  of  heat  transferred  from  the  water  to  the  block,  use  the 

same  equation,  but  this  time  for  the  water,  and  with  the  change  in  heat  as  the  subject: 

T

m

C

Q

∆

⋅

⋅

=

∆

 

 

The value of ΔQ is the same for both substances, as the heat lost by the iron block is the 

same as the heat gained by the water. 

 

In order to complete the calculation the following are therefore needed: 

•

  Initial and final temperatures of the iron and water 

•

  Specific heat capacity of water 

•

  Mass of iron 

•

  Mass of water 

 

We do not need the thermal conductivities of either substance. 

 

EXAMPLE 2: 

 

A bullet of mass 50

 

g is fired from a rifle with a velocity of 300 m/s. It hits a bank of 

earth and after travelling 60

 

cm into the bank comes to rest.  

 

What is the average stopping force of the earth in the bank on the bullet?