4. В воду массой 2 кг при температуре 10 °C опускают железный брусок, нагретый до 100 °C. Определи массу бруска, если через некоторое время температура стала 15 °C.

Предполагаем, что теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. Тогда теплота, полученная водой, равна теплоте, отданной железом.

Вода получила: \(Q_{в}=c_{в}m_{в}(15-10)=4200\cdot2\cdot5=42\,000\) Дж.

Железо отдало: \(Q_{ж}=c_{ж}m(100-15)=460\cdot m\cdot85\).

Приравниваем количества теплоты: \(42\,000=460\cdot85\cdot m\), поэтому \(m=42\,000/39\,100\approx1.07\) кг.

Ответ: масса бруска примерно 1,07 кг.