Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу, связывающую количество теплоты, массу, удельную теплоемкость и изменение температуры.
Определяем количество теплоты, которое выделится при охлаждении меди. Используем формулу:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса меди (3 кг = 3000 г),
- \( c \) — удельная теплоемкость меди (примерно 0.385 Дж/(г·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (начальная температура 60 °C, конечная 10 °C, значит \( \Delta T = 60 - 10 = 50 °C \)).
Подставим все значения в формулу:
\[ Q = 3000 \, \text{г} \cdot 0.385 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 50 \, °C \]
\[ Q = 3000 \cdot 0.385 \cdot 50 \]
\[ Q \approx 5775 \, \text{Дж} \]
Теперь выясним, на сколько градусов повысится температура воды массой 500 г, если ей будет передано это количество теплоты. Используем ту же формулу:
\[ Q = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T \]
где:
- \( m_{\text{вода}} = 500 \, \text{г} \),
- \( c_{\text{вода}} \approx 4.18 \, \text{Дж/(г·°C)} \),
- \( \Delta T \) — изменение температуры, которое нам нужно найти.
Обозначим изменение температуры как \( \Delta T \):
\[ 5775 = 500 \cdot 4.18 \cdot \Delta T \]
Теперь решим это уравнение для \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{5775}{500 \cdot 4.18} \]
\[ \Delta T \approx \frac{5775}{2090} \approx 2.76 °C \]
Таким образом, температура воды повысится примерно на 2.76 °C.