2. В воду массой 5 кг, взятую при температуре 7 °C, погрузили железное тело, нагретое до 540 °C. Определите массу тела, если температура воды стала равной 40 °C.

Предположим, что теплообмена с окружающей средой нет. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), железа — 460 Дж/(кг·°C).

1. Вода нагрелась на \(40-7=33\) °C.
2. Полученное водой количество теплоты: \(Q_{в}=c_{в}m_{в}(40-7)=4200\cdot5\cdot33=693000\) Дж.
3. Железо остыло на \(540-40=500\) °C. По балансу тепла \(Q_{Fe}=Q_{в}\), поэтому \(460\cdot m\cdot500=693000\).
4. \(m=\frac{693000}{460\cdot500}\approx3,01\) кг.

Ответ: масса железного тела примерно 3,01 кг.