Вариант 3. 1. Чугунную деталь массой 200 г, полученную при ковке, опускали на открытом воздухе. Начальная температура детали 250 °C. Через некоторое время определили, что при охлаждении выделилось 10 кДж энергии. Определите конечную температуру детали. Удельная теплоёмкость чугуна — 540 Дж/(кг·°C). 2. Какова температура смеси 100 г холодной воды температурой 10 °C и 500 г горячей воды температурой 70 °C?

1. Переведём величины в согласованные единицы: 200 г = 0,2 кг, 10 кДж = 10 000 Дж. При охлаждении Q = cm(t₁ − t₂), где t₁ = 250 °C.

t₂ = t₁ − Q/(cm) = 250 − 10 000/(540 · 0,2) ≈ 157,4 °C.

2. Считаем, что потерь теплоты нет. Обозначим температуру смеси через t. Теплота, полученная холодной водой, равна теплоте, отданной горячей водой; удельная теплоёмкость воды сокращается.

0,1 · (t − 10) = 0,5 · (70 − t).

0,1t − 1 = 35 − 0,5t; 0,6t = 36; t = 60 °C.

Ответ: 1) примерно 157,4 °C; 2) 60 °C.