Достаточный уровень. 1. а) Почему для обогрева многоэтажных домов в системах центрального отопления носителем тепла является вода? б) Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имеющую температуру 100 °C, её погрузили в 420 г воды с температурой 15 °C. Определите массу детали, если известно, что в процессе теплообмена вода нагрелась до 18 °C.

а) Вода имеет большую удельную теплоёмкость, поэтому переносит много теплоты при небольшом изменении собственной температуры. Она доступна, сравнительно безопасна и легко циркулирует по трубам.

б) Принимаем, что теплопотерями в окружающую среду можно пренебречь. Удельные теплоёмкости: воды — 4200 Дж/(кг·°C), меди — 400 Дж/(кг·°C).

1. Вода получила \(Q_{в}=c_{в}m_{в}(t_{к}-t_{в})=4200\cdot0.420\cdot(18-15)=5292\) Дж.
2. Медь отдала столько же теплоты. Её охлаждение составило \(100-18=82\ ^\circ\mathrm{C}\), поэтому \(Q_{м}=c_{м}m_{м}\cdot82\).
3. Приравниваем количества теплоты: \(400\cdot m_{м}\cdot82=5292\), откуда \(m_{м}=\frac{5292}{32800}\approx0.161\) кг.

Ответ: масса медной детали примерно 0,16 кг (161 г).