В стакан с водой опустили нагретый стальной гвоздь. При этом вода массой 200 г нагрелась на 5*С, а гвоздь охладился на 170*С. Какова масса гвоздя? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг**С)

Дано:

m = 200 грамм = 0,2 килограмма - масса воды в стакане;

dT1 = 5° по шкале Цельсия - температура, на которую нагрелась воды;

dT2 = 170° по шкале Цельсия - температура, на которую охладился гвоздь;

c = 4200 Дж / (кг*С) - удельная теплоемкость воды;

c1 = 462 Дж / (кг*С) - удельная теплоемкость стали.

Требуется определить m1 (килограмм) - массу стального гвоздя.

При нагреве воды была затрачена тепловая энергия, равная:

Q = c * m * dT1 = 4200 * 0,2 * 5 = 840 * 5 = 4200 Джоулей.

Так как эта энергия была выделена гвоздем при охлаждении, получаем:

Q = c1 * m1 * dT2, отсюда:

m1 = Q / (c1 * dT2) = 4200 / (462 * 170) = 4200 / 78540 = 0,05 килограмм = 50 грамм.

Ответ: масса стального гвоздя равна 50 грамм.