Ответ:

Для вирішення цієї задачі ми можемо використовувати принцип збереження енергії, який вимагає, щоб кількість теплоти, що виділяється при охолодженні води, була витрачена на нагрівання алюмінієвої деталі.

Спершу визначимо кількість теплоти, яка виділяється при охолодженні води. Для цього використовуємо формулу:

Q = mcΔT

Де:

Q - кількість теплоти (в джоулях),

m - маса води (в кількості кілограмів),

c - специфічна теплоємність води (приблизно 4200 Дж/(кг·°C)),

ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія).

Маса води дорівнює об'єму, помноженому на густина води (1 кг/л). Оскільки об'єм води дорівнює 2 літрам (або 2 кг), то маса води m = 2 кг.

Зміна температури ΔT дорівнює різниці між початковою і кінцевою температурою, тобто ΔT = 40°C - 20°C = 20°C.

Тепер ми можемо знайти кількість теплоти, яка виділяється при охолодженні води:

Q = (2 кг) * (4200 Дж/(кг·°C)) * (20°C) = 168,000 Дж

Ця кількість теплоти витрачається на нагрівання алюмінієвої деталі. Визначимо, на скільки градусів можна нагріти алюмінієву деталь масою 400 г (або 0,4 кг) за допомогою цієї кількості теплоти:

Q = mcΔT

168,000 Дж = (0,4 кг) * c * ΔT

ΔT = 168,000 Дж / [(0,4 кг) * c]

ΔT = 168,000 Дж / [(0,4 кг) * (900 J/(kg·°C))] ≈ 466,67°C

Отже, алюмінієва деталь може бути нагріта на приблизно 466,67 градусів Цельсія за рахунок теплоти, яку виділяє вода при охолодженні.