Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии, предполагая, что не происходит потерь тепла в окружающую среду.
Обозначим:
- \(m_1\) – массу горячей воды,
- \(t_1 = 95°C\) – начальная температура горячей воды,
- \(m_2\) – массу холодной воды,
- \(t_2 = 16°C\) – начальная температура холодной воды,
- \(t_f\) – конечная температура смеси.
Согласно принципу теплопередачи, для горячей воды мы имеем:
\[ m_1 \cdot c \cdot (t_1 - t_f) = m_2 \cdot c \cdot (t_f - t_2) \]
где \(c\) – теплоемкость воды (которая в данном случае сокращается).
Если предположить равные массы горячей и холодной воды (\(m_1 = m_2\)), то уравнение упрощается:
\[ t_1 - t_f = t_f - t_2 \]
Теперь сгруппируем \(t_f\):
\[ t_1 - t_2 = 2t_f \]
Отсюда находим конечную температуру:
\[ t_f = \frac{t_1 + t_2}{2} = \frac{95°C + 16°C}{2} = \frac{111°C}{2} = 55.5°C \]
Таким образом, конечная температура смеси горячей и холодной воды составит \(55.5°C\).