Итак, чтобы определить температуру смеси воды после смешивания двух различных количеств с разными температурами, можно воспользоваться формулой для теплового баланса:
(Q_1 + Q_2 = Q_3), где
(Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_{\text{к}} - T_1)) - количество теплоты, переданное первой порции воды,
(Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot (T_{\text{к}} - T_2)) - количество теплоты, переданное второй порции воды,
(Q_3 = (m_1 + m_2) \cdot c_{\text{см}} \cdot (T_{\text{к}} - T_{\text{см}})) - количество теплоты, переданное итоговой смеси,
(m_1) и (m_2) - массы первой и второй порций воды,
(c_1) и (c_2) - удельные теплоемкости воды,
(c_{\text{см}}) - удельная теплоемкость воды в смеси,
(T_1) и (T_2) - начальные температуры воды,
(T_{\text{к}}) - конечная температура смеси.
В данном случае у нас 200 г воды при 30 °C и 400 г воды при 60 °C. Удельная теплоемкость воды примем равной 1 ккал/(кг*°C).
Вычислим температуру смеси:
(Q_1 = 200 \cdot 1 \cdot (T_{\text{к}} - 30)),
(Q_2 = 400 \cdot 1 \cdot (T_{\text{к}} - 60)),
(Q_3 = (200 + 400) \cdot 1 \cdot (T_{\text{к}} - T_{\text{см}})).
После решения уравнений, мы найдем конечную температуру смеси.