4. На сколько изменится температура воды объёмом V₁ = 380 мл, если она получит всю энергию, выделившуюся при охлаждении медного цилиндра массой m₂ = 0,15 кг от температуры t₁ = 90 °C до температуры t₂ = 20 °C? Удельная теплоёмкость воды c₁ = 4,2·10³ Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость меди c₂ = 3,8·10² Дж/(кг·°C), плотность воды ρ = 1,0·10³ кг/м³.

Переведём объём воды в кубические метры: \(V_1 = 380\,\text{мл} = 3{,}8 \cdot 10^{-4}\,\text{м}^3\).

Найдём массу воды по формуле \(m_1 = \rho V_1\):

\(m_1 = 1{,}0 \cdot 10^3 \cdot 3{,}8 \cdot 10^{-4} = 0{,}38\,\text{кг}\).

Теплота, выделившаяся при охлаждении медного цилиндра:

\(Q = c_2 m_2 (t_1 - t_2) = 3{,}8 \cdot 10^2 \cdot 0{,}15 \cdot (90 - 20) = 3990\,\text{Дж}\).

Вся эта теплота передаётся воде. Из уравнения \(Q = c_1 m_1 \Delta t\) получаем:

\(\Delta t = \frac{Q}{c_1 m_1} = \frac{3990}{4{,}2 \cdot 10^3 \cdot 0{,}38} = 2{,}5\,°\text{C}\).

Ответ: температура воды повысится на 2,5 °C.