Задание 12.5. Стальную деталь массой 300 г, разогретую до 300 °C, бросили в воду массой 5 кг при температуре 20 °C. На сколько градусов повысилась температура воды, если вся выделенная деталью энергия пошла на нагревание воды? Ответ округлите до целого.

Дано: масса стали 0,3 кг; начальная температура стали 300 °C; масса воды 5 кг; начальная температура воды 20 °C. Примем удельную теплоёмкость стали 500 Дж/(кг·°C), воды — 4200 Дж/(кг·°C), как обычно в школьных таблицах.

Пусть вода нагрелась на Δt градусов. Тогда конечная температура детали равна 300 − Δt, а конечная температура воды — 20 + Δt. По условию вся энергия, отданная деталью, пошла на нагрев воды:

0,3 · 500 · (300 − 20 − Δt) = 5 · 4200 · Δt.

Вычислим и решим уравнение:

150 · (280 − Δt) = 21000Δt;

42000 = 21150Δt;

Δt ≈ 1,99 °C.

Округляем до целого: 2 °C.

Ответ: температура воды повысилась на 2 °C.