Ответы на вопросы:

1. Эффективнее использовать в качестве грелки воду, так как удельная теплоёмкость воды значительно выше, чем у песка. Это означает, что вода может отдать больше тепла при охлаждении на один и тот же градус, чем песок той же массы.

2. Медная гирька нагреется на большее число градусов. Удельная теплоёмкость меди меньше, чем у железа. Это означает, что для нагрева меди на один градус требуется меньше тепла, чем для нагрева железа той же массы. $$Q = cm\Delta t$$, где Q - количество теплоты, c - удельная теплоёмкость, m - масса, \Delta t - изменение температуры.

3. Количество теплоты, полученное деталями, будет разным. Удельная теплоёмкость алюминия больше, чем у стали. Следовательно, алюминиевая деталь получит большее количество теплоты, чем стальная деталь той же массы при нагревании на одно и то же число градусов.

4. Больше тепла потребуется во втором случае (нагрев на 40°C). Количество теплоты, необходимое для нагрева, пропорционально изменению температуры. Если в первом случае вода нагрелась на 20°C, а во втором - на 40°C, то для второго случая потребуется в два раза больше тепла. $$Q_1 = cm\Delta t_1 = cm \cdot 20$$, $$Q_2 = cm\Delta t_2 = cm \cdot 40$$, $$Q_2 / Q_1 = 2$$