До какой температуры был нагрет железный брусок массой 3,0 кг, если вода объемом 2,0 л в сосуде, в который был опущен брусок, нагрелась от температуры 15 °C до температуры 20 °C? Потерями теплоты на нагревание стенок сосуда пренебречь.

Теплота, полученная водой, равна теплоте, отданной железным бруском:

\(c_{\text{в}}m_{\text{в}}(20-15)=c_{\text{ж}}m_{\text{ж}}(t-20)\), где \(t\) — начальная температура бруска.

Объём воды \(2{,}0\) л соответствует массе \(2{,}0\) кг. Используем удельные теплоёмкости: воды — \(4200\) Дж/(кг·°C), железа — \(460\) Дж/(кг·°C).

\(4200\cdot2{,}0\cdot5=460\cdot3{,}0\cdot(t-20)\).

\(t-20=\frac{42000}{1380}\approx30{,}4\), поэтому \(t\approx50{,}4\ ^\circ\text{C}\).

Ответ: примерно 50 °C.