В воду объемом 4,0 л и температурой 80 °C опустили стальную гирю массой 2,0 кг, температура которой 20 °C. Определите конечную температуру воды. Потерями теплоты пренебречь. Выберите ответ: 30 °C, 60 °C, 77 °C или 50 °C.

Объём воды равен 4,0 л, поэтому её масса приблизительно равна 4,0 кг. Из таблицы: удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), стали — 460 Дж/(кг·°C).

При отсутствии потерь теплота, отданная водой, равна теплоте, полученной гирей:

\[m_{\text{в}}c_{\text{в}}(80-t)=m_{\text{ст}}c_{\text{ст}}(t-20).\]

Подставим данные:

\[4\cdot4200(80-t)=2\cdot460(t-20).\]

\[33600-420t=460t-920,\qquad 34520=880t,\qquad t\approx39.2\ ^\circ\text{C}.\]

Полученное значение не совпадает ни с одним предложенным вариантом. При указанных в условии данных правильная температура составляет примерно 39 °C; вероятно, в вариантах ответа или условии есть ошибка.