Решение:

Дано:m (масса медного чайника) = 200 г = 0,2 кг;V (объём воды в чайнике) = 0,55 л;Q (количество теплоты, переданное чайнику) = 23,86 кДж = 23860 Дж;t₁ (начальная температура воды) = 10 °C.

Найти: t₂ — до какой температуры нагрелась вода.

Объяснение:

Для решения задачи используем формулу количества теплоты Q, которое необходимо для нагревания тела массой m от начальной температуры t₁ до конечной температуры t₂:

Q = c m (t₂ - t₁),где с — удельная теплоёмкость вещества.

Удельная теплоёмкость меди с₁ = 400 Дж/(кг °С), а удельная теплоёмкость воды с₂ = 4200 Дж/(кг °С).

Найдём массу воды m₂ в чайнике:

m₂ = V * ρ,где ρ — плотность воды, равная 1 кг/л.

Тогда масса воды в чайнике равна:

m₂ = 0,55 кг.

Количество теплоты Q, полученное при теплообмене, идёт на нагревание воды и самого чайника. Запишем уравнение теплового баланса:

Q = Q₁ + Q₂,где Q₁ — количество теплоты, необходимое для нагревания медного чайника, а Q₂ — количество теплоты для нагревания воды.

Q₁ = с₁ m (t₂ – t₁);Q₂ = с₂ m₂ (t₂ – t₁).

Подставим значения в уравнение:

23860 = 400 0,2 (t₂ – 10) + 4200 0,55 (t₂ – 10).

Решая уравнение, получаем:

t₂ ≈ 90 °С.

Ответ: вода в медном чайнике нагрелась до температуры примерно 90 °C.