1. а) Почему в пустынях днём жарко, а ночью температура падает ниже 0 °C? б) Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имеющую температуру 100 °C, её погрузили в 420 г воды с температурой 15 °C. Определите массу детали, если известно, что в процессе теплообмена вода нагрелась до 18 °C.

а) Песок и сухая почва быстро нагреваются под солнечными лучами и быстро остывают после захода солнца. В пустынном воздухе мало водяного пара и облаков, которые удерживают тепло, поэтому ночью поверхность интенсивно отдаёт тепло излучением. Из-за этого ночная температура может опуститься ниже 0 °C.

б) Считаем, что потерями тепла в окружающую среду можно пренебречь. Теплота, отданная медью, равна теплоте, полученной водой:

\(m_{\text{м}}c_{\text{м}}(100-18)=m_{\text{в}}c_{\text{в}}(18-15)\).

Используем удельные теплоёмкости: меди — 400 Дж/(кг·°C), воды — 4200 Дж/(кг·°C). Масса воды \(m_{\text{в}}=0.420\) кг.

\(m_{\text{м}}=\frac{0.420\cdot4200\cdot3}{400\cdot82}\approx0.161\) кг.

Ответ: масса медной детали примерно 0,16 кг (161 г).