Чтобы найти начальную температуру гирьки, можно использовать формулу для количества тепла, переданного телом при его нагревании или охлаждении:
\( Q = mc\Delta T \),
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в Джоулях),
- \( m \) — масса тела (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость материала (для латуни она примерно равна \( 380 \, \text{Дж/(кг·°С)} \)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °С).
В нашем случае гиря остывает, следовательно, \( Q = -640 \, \text{Дж} \) (негативное значение, так как тепло выделяется). Масса гири \( m = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \).
Пусть \( T_1 \) — начальная температура гири, а конечная температура \( T_2 = 20 \, °С \). Тогда:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 20 - T_1. \]
Теперь подставим все в формулу:
\[ -640 = 0.2 \cdot 380 \cdot (20 - T_1). \]
Решим это уравнение:
\[ -640 = 76 \cdot (20 - T_1), \] \[ -640 = 1520 - 76T_1, \] \[ 76T_1 = 1520 + 640, \] \[ 76T_1 = 2160, \] \[ T_1 = \frac{2160}{76} \approx 28.42. \]
Таким образом, начальная температура гири была приблизительно \( 28.4 \, °С \).