Задание 2: Имеется два одинаковых калориметра, содержащих одинаковое количество воды температурой 80 °С, и два цилиндра равной массы — алюминиевый и медный, — имеющих температуры 10 °С. Цилиндры поместили каждый в свой калориметр. В калориметре с медным цилиндром установилась температура 50 °С. Какая температура установится в калориметре с алюминиевым цилиндром (выше, ниже или равная 50 °С)? Удельная теплоемкость меди меньше удельной теплоёмкости алюминия.

Чтобы решить эту задачу, нужно вспомнить, что теплообмен между телами происходит до тех пор, пока не установится тепловое равновесие, то есть пока температуры всех тел не станут одинаковыми. Количество теплоты, отданное горячим телом, равно количеству теплоты, полученному холодным телом. В первом калориметре медь нагревается от 10°C до 50°C, а вода остывает от 80°C до 50°C. Во втором калориметре алюминий нагревается от 10°C до некоторой температуры T, а вода остывает от 80°C до этой же температуры T. Удельная теплоёмкость алюминия больше, чем удельная теплоёмкость меди. Это означает, что для нагревания алюминия на 1 градус требуется больше теплоты, чем для нагревания меди на 1 градус. Соответственно, при охлаждении воды в калориметре с алюминием до температуры Т, вода отдаст больше тепла, чем при охлаждении до 50°C в калориметре с медью. Поскольку массы цилиндров одинаковы, для нагрева алюминия до температуры Т потребуется больше теплоты, чем для нагрева меди до 50°C. Так как вода отдаст больше тепла, то температура алюминия и воды в калориметре установится выше, чем 50 °С. Ответ: выше