Задание 3. До какой температуры был нагрет железный брусок массой 3,0 кг, если вода объёмом 2,0 л в сосуде, в который был опущен брусок, нагрелась от температуры 15 °C до температуры 20 °C? Потерями теплоты на нагревание стенок сосуда пренебречь.

Объём 2,0 л воды соответствует массе 2,0 кг. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), железа — 460 Дж/(кг·°C).

Вода получила количество теплоты Q = 4200 · 2,0 · (20 − 15) = 42000 Дж.

Эту теплоту отдал железный брусок: 460 · 3,0 · (t − 20) = 42000.

1380(t − 20) = 42000, поэтому t − 20 ≈ 30,43 и t ≈ 50,4 °C.

Ответ: брусок был нагрет примерно до 50,4 °C.