Задача 2. Стальной деталью массой 3 кг, нагретой до 250 °C, нагрели 2 кг воды, первоначальная температура которой составляла 20 °C. После передачи теплоты деталь и вода достигли одинаковой температуры 40 °C. Какое количество теплоты отдала деталь? Какое количество теплоты получила вода? На сколько отличаются эти количества теплоты?

Удельная теплоёмкость стали в условии не указана. Для расчёта примем стандартное табличное значение \(c_{ст}=500\) Дж/(кг·°C). Удельная теплоёмкость воды \(c_{в}=4200\) Дж/(кг·°C).

Теплота, отданная деталью при охлаждении от 250 °C до 40 °C:

\(Q_{ст}=c_{ст}m_{ст}(t_{нач}-t_{кон})=500\cdot3\cdot(250-40)=315000\) Дж.

Теплота, полученная водой при нагревании от 20 °C до 40 °C:

\(Q_{в}=c_{в}m_{в}(t_{кон}-t_{нач})=4200\cdot2\cdot(40-20)=168000\) Дж.

Разность количеств теплоты: \(315000-168000=147000\) Дж.

Ответ: деталь отдала 315 000 Дж, вода получила 168 000 Дж; количества отличаются на 147 000 Дж.