9. а) Почему в пустынях днем жарко, а ночью температура падает ниже 0 °C? б) Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имеющую температуру 100 °C, ее погрузили в 420 г воды с температурой 15 °C. Определите массу детали, если известно, что в процессе теплообмена вода нагрелась до 18 °C.

а) Песок и сухая почва имеют сравнительно небольшую удельную теплоёмкость и быстро нагреваются днём. Ночью поверхность быстро отдаёт тепло; сухой воздух и малое количество облаков слабо удерживают тепловое излучение, поэтому температура может резко упасть.

б) Вода получила тепло: \(Q_в=c_вm_в\Delta t_в\), где \(c_в=4200\) Дж/(кг·°C), \(m_в=0,420\) кг, \(\Delta t_в=18-15=3\,°C\).

\(Q_в=4200\cdot0,420\cdot3=5292\) Дж.

Медь отдала столько же теплоты. Принимая \(c_м=400\) Дж/(кг·°C), получаем: \(5292=400\cdot m\cdot(100-18)\).

\(m=\frac{5292}{400\cdot82}\approx0,161\) кг.

Ответ: а) из-за быстрого нагревания и остывания сухой поверхности и слабого удержания тепла атмосферой; б) примерно 0,161 кг (161 г).