Вариант 2. 7. В воду массой 5 кг, взятую при температуре 7 °C, погрузили кусок железа, нагретый до 540 °C. Определите массу железа, если температура смеси стала равной 40 °C.

Считаем, что теплопотерь нет. Вода получает столько теплоты, сколько отдаёт железо. Для воды c_в = 4200 Дж/(кг·°C), для железа c_ж ≈ 460 Дж/(кг·°C).

Теплота, полученная водой: Q_в = 4200 · 5 · (40 − 7) = 693 000 Дж.

Для железа: 460m(540 − 40) = 693 000. Следовательно, m = 693 000/(460 · 500) ≈ 3,01 кг.

Ответ: примерно 3,0 кг железа.