Вариант 2. Уровень С. 7. В воду массой 5 кг, взятую при температуре 70 °C, погрузили кусок железа, нагретый до 540 °C. Определите массу железа, если температура смеси стала равной 400 °C.

Считаем, что теплообмена с окружающей средой нет. Вода получает столько теплоты, сколько отдаёт железо. Используем cводы = 4200 Дж/(кг·°C), cжелеза = 460 Дж/(кг·°C).

Теплота, полученная водой: Qв = 5 · 4200 · (400 − 70) = 6 930 000 Дж.

Пусть масса железа равна m. Отданная им теплота: Qж = m · 460 · (540 − 400).

Приравниваем количества теплоты: 6 930 000 = m · 460 · 140. Тогда m = 6 930 000/64 400 ≈ 107,6 кг.

Ответ: примерно 108 кг железа.