3. а) Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются тёплыми? б) В алюминиевый калориметр массой 140 г налили 250 г воды при температуре 15 °C. После того как брусок из свинца массой 100 г, нагретый до 100 °C, поместили в калориметр с водой, там установилась температура 16 °C. Составить уравнение теплового баланса и определить удельную теплоёмкость свинца.

а) Железная печь быстро нагревается и передаёт тепло комнате, потому что железо хорошо проводит тепло. Кирпичная печь прогревается медленнее, зато кирпич обладает большей теплоёмкостью и накапливает больше энергии; поэтому он медленнее остывает и дольше отдаёт тепло.

б) Предположим, что теплопотерями в окружающую среду можно пренебречь. Теплоёмкость воды примем равной 4200 Дж/(кг·°C), алюминия — 920 Дж/(кг·°C).

1. Переведём массы в килограммы: вода — 0,250 кг, калориметр — 0,140 кг, свинец — 0,100 кг.
2. Вода и калориметр нагрелись от 15 °C до 16 °C, а свинец остыл от 100 °C до 16 °C. По сохранению энергии теплота, отданная свинцом, равна теплоте, полученной водой и калориметром:
   \[m_{св}c_{св}(100-16)=m_{в}c_{в}(16-15)+m_{Al}c_{Al}(16-15).\]
3. Подставим данные и найдём удельную теплоёмкость свинца:
   \[0.100c_{св}\cdot84=0.250\cdot4200\cdot1+0.140\cdot920\cdot1,\]
   \[8.4c_{св}=1178,\qquad c_{св}\approx140\text{ Дж/(кг·°C)}.\]

Ответ: а) Железная печь быстрее передаёт тепло комнате, а кирпичная дольше его сохраняет. б) Уравнение теплового баланса приведено выше; удельная теплоёмкость свинца по данным задачи составляет примерно 140 Дж/(кг·°C).