В калометре находится 1 кг воды при температуре 20 С⁰. В воду опускают свинцовую деталь массой 2 кг, имеющую температура 90С⁰. Расчитайте до какой температуры нагреется вода.(Потерями теплоты в калолиритме пренебречь) Удельная теплоемкость 140Дж(кг⁰С)

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии, согласно которому тепло, которое потеряет свинцовая деталь, будет равно количеству тепла, которое получит вода.

Обозначим:

• \( m_в = 1 \, \text{кг} \) — масса воды,
• \( C_в = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \) — удельная теплоемкость воды,
• \( T_в = 20 \, \text{°C} \) — начальная температура воды,
• \( m_с = 2 \, \text{кг} \) — масса свинцовой детали,
• \( C_с = 140 \, \text{Дж/(кг·°C)} \) — удельная теплоемкость свинца,
• \( T_с = 90 \, \text{°C} \) — начальная температура свинцовой детали,
• \( T_f \) — конечная температура системы.

По закону сохранения энергии:

\[ m_с \cdot C_с \cdot (T_с - T_f) = m_в \cdot C_в \cdot (T_f - T_в). \]

Подставим известные значения:

\[ 2 \cdot 140 \cdot (90 - T_f) = 1 \cdot 4200 \cdot (T_f - 20). \]

Упростим уравнение:

\[ 280 \cdot (90 - T_f) = 4200 \cdot (T_f - 20). \]

Раскроем скобки:

\[ 25200 - 280 T_f = 4200 T_f - 84000. \]

Соберем все члены с \( T_f \) в одну часть уравнения:

\[ 25200 + 84000 = 4200 T_f + 280 T_f. \]

Это можно записать как:

\[ 109200 = 4480 T_f. \]

Теперь найдём \( T_f \):

\[ T_f = \frac{109200}{4480} \approx 24.4 \, \text{°C}. \]

Таким образом, конечная температура воды после нагревания составит примерно \( 24.4 \, \text{°C} \).