5. а) По куску свинца и куску стали одинаковой массы ударили молотком одинаковое число раз. Какой кусок нагрелся больше? б) Вода массой 150 г, налитая в латунный калориметр массой 200 г, имеет температуру 12 °C. Найдите температуру, которая установится в калориметре, если в воду опустить железную гирю массой 0,5 кг, нагретую до 100 °C.

а) При одинаковой передаче энергии повышение температуры тем больше, чем меньше удельная теплоёмкость вещества. У свинца она меньше, чем у стали, поэтому сильнее нагреется кусок свинца.

б) Считаем, что теплообмена с окружающей средой нет. Используем значения удельных теплоёмкостей: воды — 4200 Дж/(кг·°C), латуни — 380 Дж/(кг·°C), железа — 460 Дж/(кг·°C).

1. Тепло, отданное гирей, равно теплу, полученному водой и калориметром: \(m_{ж}c_{ж}(100-t)=(m_{в}c_{в}+m_{л}c_{л})(t-12)\).
2. Подставим массы в килограммах: \(0.5\cdot460(100-t)=(0.15\cdot4200+0.2\cdot380)(t-12)\).
3. Получаем \(230(100-t)=706(t-12)\), откуда \(23000-230t=706t-8472\), поэтому \(t=31472/936\approx33.6\ ^\circ\mathrm{C}\).

Ответ: а) свинец; б) приблизительно 33,6 °C.