2. Смешали две порции воды: 200 г при температуре 40 °C и 800 г при 80 °C. Температура получившейся смеси оказалась равной 60 °C. Какое количество теплоты получили сосуд и окружающий воздух?

Тёплая вода отдала часть теплоты холодной воде, а оставшуюся часть получили сосуд и окружающий воздух. Найдём разность между теплотой, отданной тёплой водой, и теплотой, полученной холодной.

Переведём массы в килограммы: \(200\ \text{г} = 0.2\ \text{кг}\), \(800\ \text{г} = 0.8\ \text{кг}\).

Теплота, полученная холодной водой:

\(Q_{\text{хол}} = 4200 \cdot 0.2 \cdot (60 - 40) = 16\,800\ \text{Дж}\).

Теплота, отданная тёплой водой:

\(Q_{\text{тёпл}} = 4200 \cdot 0.8 \cdot (80 - 60) = 67\,200\ \text{Дж}\).

Тогда сосуд и окружающий воздух получили:

\(Q = Q_{\text{тёпл}} - Q_{\text{хол}} = 67\,200 - 16\,800 = 50\,400\ \text{Дж}\).

Ответ: 50 400 Дж (50,4 кДж).