Определите конечную температуру воды после того, как ввод объемом 4,0 л, с начальной температурой 80 °C, опускают

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу теплообмена:

\[Q_1 + Q_2 = 0\]

где \(Q_1\) - тепло, переданное гире, и \(Q_2\) - тепло, переданное воде.

Тепло, переданное гире, можно найти с помощью формулы:

\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\]

где \(m_1\) - масса гири, \(c_1\) - удельная теплоемкость стали, а \(\Delta T_1\) - изменение температуры гири.

Тепло, переданное воде, также можно найти с помощью формулы:

\[Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]

где \(m_2\) - масса воды, \(c_2\) - удельная теплоемкость воды, а \(\Delta T_2\) - изменение температуры воды.

Для расчета изменения температуры гири и воды, мы можем использовать формулу:

\[\Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}}\]

В нашем случае, начальная температура гири равна 20°C, а начальная температура воды равна 80°C. Конечная температура гири и воды одинакова.

Теперь мы можем приступить к вычислениям:

1. Рассчитаем тепло, переданное гире:
\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\]
\[Q_1 = (2,0\, \text{кг})(0,45\, \text{Дж/г°C})(80-20\, \text{°C})\]
\[Q_1 = 2,0 \times 10^3\, \text{Дж}\]

2. Рассчитаем тепло, переданное воде:
\[Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]
\[Q_2 = (4,0\, \text{л})(1,0\, \text{кг/л})(4,184\, \text{Дж/г°C})(T_{\text{конечная}} - 80\, \text{°C})\]
\[Q_2 = 16,736T_{\text{конечная}} - 1348,8\, \text{Дж}\]

3. Подставим значения \(Q_1\) и \(Q_2\) в основную формулу теплообмена:
\[Q_1 + Q_2 = 0\]
\[2,0 \times 10^3 + (16,736T_{\text{конечная}} - 1348,8) = 0\]
\[16,736T_{\text{конечная}} = 1348,8 - 2,0 \times 10^3\]
\[16,736T_{\text{конечная}} = -651,2\]
\[T_{\text{конечная}} = \frac{-651,2}{16,736} = -38,8\, \text{°C}\]

Таким образом, конечная температура воды после погружения гири будет -38,8 °C.

Ответ: 1) 77 °C