Для решения данной задачи теплообмена между куском стали и водой можно воспользоваться законом сохранения теплоты.
Предположим, что после установления теплового равновесия, окончательная температура системы составляет T градусов Цельсия.
Количество теплоты, отданное сталью, равно количеству теплоты, поглощенному водой:
m_сталь * c_ст * (T_ст - T) = m_вода * c_вода * (T - T_воды)
Где:
m_сталь - масса стали,
c_ст - удельная теплоемкость стали,
T_ст - начальная температура стали,
m_вода - масса воды,
c_вода - удельная теплоемкость воды,
T_воды - начальная температура воды.
Подставляем известные значения:
3 кг * c_ст * (160°C - T) = 2,8 кг * c_вода * (T - 20°C)
Так как удельная теплоемкость воды (c_вода) больше удельной теплоемкости стали (c_ст), то можно утверждать, что температура стали снизится до температуры воды, а вода нагреется до температуры стали.
Таким образом, установившаяся температура (T) после теплообмена будет равна 20°C.
Итак, температура, установившаяся в результате теплообмена, составит 20 °C.