А.39. В стальном чайнике массой 1,2 кг находилась вода массой 1,9 кг при температуре 20 °C. В чайник опустили нагретый в кипятке брусок массой 650 г. Из какого материала может быть изготовлен брусок, если температура воды в чайнике повышается до 25 °C?

Считаем, что брусок был нагрет до 100 °C, потерями тепла пренебрегаем. Возьмём \(c_{воды}=4200\) и \(c_{стали}=500\) Дж/(кг·°C).

1. Вода и чайник нагрелись на 5 °C. Они получили \(Q=(1.9\cdot4200+1.2\cdot500)\cdot5=45\,900\) Дж.
2. Брусок остыл на \(100-25=75\) °C. По тепловому балансу \(45\,900=0.650c\cdot75\).
3. \(c=\frac{45\,900}{0.650\cdot75}\approx942\) Дж/(кг·°C). Это близко к табличному значению для алюминия — около 920 Дж/(кг·°C).

Ответ: брусок может быть изготовлен из алюминия.