Задание 1. В воду объемом 4,0 л и температурой 80 °C опустили стальную гирю массой 2,0 кг, температура которой 20 °C. Определите конечную температуру воды. Потерями теплоты пренебречь.

Считаем плотность воды равной 1 кг/л, поэтому масса воды равна 4,0 кг. Используем удельные теплоёмкости: воды — 4200 Дж/(кг·°C), стали — 460 Дж/(кг·°C).

1. Теплота, отданная водой при охлаждении до температуры смеси t: Q_в = 4,0 · 4200 · (80 − t).
2. Теплота, полученная гирей при нагревании: Q_ст = 2,0 · 460 · (t − 20).
3. Потерями теплоты пренебрегаем, поэтому Q_в = Q_ст:
   16800(80 − t) = 920(t − 20).
   1 362 400 = 17 720t.
   t ≈ 76,9 °C.

Ответ: конечная температура воды примерно 76,9 °C.