5. В калориметр, содержащий 150 г воды при 25 °C, опускают свинцовую дробь массой 200 г, нагретую до 100 °C. Определите установившуюся температуру. (cводы = 4200 Дж/(кг·°C), cсв. = 140 Дж/(кг·°C))

Считаем теплообменом калориметра и окружающей среды пренебрежимо малым. Переведём массы в килограммы: \(m_{воды}=0.150\) кг, \(m_{свинца}=0.200\) кг.

Свинец остывает, а вода нагревается. Количество теплоты, отданное свинцом, равно количеству теплоты, полученному водой:

\(c_{свинца}m_{свинца}(100-t)=c_{воды}m_{воды}(t-25)\).

Подставим данные: \(140\cdot0.200(100-t)=4200\cdot0.150(t-25)\).

\(28(100-t)=630(t-25)\).

\(2800-28t=630t-15750\), откуда \(18550=658t\).

\(t=\frac{18550}{658}\approx28.2\) °C.

Ответ: установившаяся температура приблизительно равна 28,2 °C.