برای حل این سوال با توجه به دادهها، مراحل زیر را دنبال میکنیم:
### الف) گرمای ویژه جسم را حساب کنید.
برای محاسبه گرمای ویژه \((c)\) از رابطهی ظرفیت گرمایی استفاده میکنیم:
\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta \theta
\]
و چون \(Q\) با توان \((P)\) و زمان \((t)\) رابطه دارد:
\[
Q = P \cdot t
\]
با ترکیب این دو فرمول، خواهیم داشت:
\[
m \cdot c \cdot \Delta \theta = P \cdot t
\]
از نمودار، تغییر دما \((\Delta \theta)\) از \(-20\) تا \(80\) درجه سانتیگراد برابر \(100\) درجه است.
از دادهها میدانیم که \(m = 2 \, \text{kg}\) و \(P = 400 \, \text{W}\) و \(t = 250 \, \text{s}\).
اکنون میتوانیم مقدار گرمای ویژه را محاسبه کنیم:
\[
2 \cdot c \cdot 100 = 400 \cdot 250
\]
\[
c = \frac{400 \cdot 250}{2 \cdot 100} = 500 \, \text{J/kg°C}
\]
### ب) لحظه \( t'\) را حساب کنید.
\(t'\) نقطهای از نمودار است که جسم از دمای \(-20\) به \(0\) درجه سانتیگراد رسیده است. تغییر دما در این حالت \((\Delta \theta)\) برابر \(20\) درجه است. از رابطه گرمایی میتوانیم \(t'\) را بدست آوریم:
\[
Q' = m \cdot c \cdot \Delta \theta' = P \cdot t'
\]
\[
2 \cdot 500 \cdot 20 = 400 \cdot t'
\]
\[
20000 = 400 \cdot t'
\]
\[
t' = \frac{20000}{400} = 50 \, \text{s}
\]
پس لحظه \(t'\) برابر \(50\) ثانیه است.