3. В медный калориметр массой 500 г, находившийся при температуре 20 °C, налили 200 г воды, температура которой была равна 50 °C. Через некоторое время, когда между водой и калориметром установилось тепловое равновесие, температура воды в нём оказалась равной 40 °C. Какое количество теплоты было отдано водой и калориметром в окружающую среду?

Вода остыла с 50 °C до 40 °C, а медный калориметр нагрелся с 20 °C до 40 °C. Теплота, переданная окружающей среде, равна разности теплоты, отданной водой, и теплоты, полученной калориметром.

Для воды: \(Q_{\text{в}} = m_{\text{в}}c_{\text{в}}(50 - 40) = 0{,}2 \cdot 4200 \cdot 10 = 8400\) Дж.

Для медного калориметра, принимая удельную теплоёмкость меди равной \(400\) Дж/(кг·°C): \(Q_{\text{к}} = m_{\text{к}}c_{\text{к}}(40 - 20) = 0{,}5 \cdot 400 \cdot 20 = 4000\) Дж.

Следовательно, окружающая среда получила \(Q = Q_{\text{в}} - Q_{\text{к}} = 8400 - 4000 = 4400\) Дж.

Ответ: 4400 Дж (4,4 кДж).