2. В медной кастрюле массой 400 г находится 2 кг воды при температуре 20 °C. Кастрюлю с водой поставили на плиту и передали ей 350 000 Дж теплоты. До какой температуры нагреется содержимое кастрюли?

Дано: масса медной кастрюли 400 г = 0,4 кг; масса воды 2 кг; начальная температура 20 °C; количество теплоты 350 000 Дж. Удельная теплоёмкость меди — 400 Дж/(кг·°C), воды — 4200 Дж/(кг·°C). Потерями теплоты пренебрегаем.

Теплота идёт на нагрев и воды, и кастрюли: \(Q=(m_{\text{в}}c_{\text{в}}+m_{\text{к}}c_{\text{м}})\Delta t\).

Найдём изменение температуры: \(\Delta t=\frac{Q}{m_{\text{в}}c_{\text{в}}+m_{\text{к}}c_{\text{м}}}=\frac{350000}{2\cdot4200+0.4\cdot400}=\frac{350000}{8560}\approx40.9\) °C.

Конечная температура: \(t=20+40.9\approx60.9\) °C.

Ответ: содержимое кастрюли нагреется примерно до 61 °C.