Для решения задачи используем закон сохранения энергии. При смешивании горячей воды с холодным молоком теплотворная энергия, передаваемая от воды, будет равна теплотворной энергии, поглощаемой молоком.
Обозначим:
- \( m_1 = 0,2 \) кг — масса воды,
- \( c_1 = 4200 \) Дж/(кг·°С) — удельная теплоемкость воды,
- \( T_1 = 95 \) °С — начальная температура воды,
- \( m_2 = 0,1 \) кг — масса молока,
- \( c_2 = 3950 \) Дж/(кг·°С) — удельная теплоемкость молока,
- \( T_2 = 5 \) °С — начальная температура молока,
- \( T_f \) — конечная температура смеси.
Согласно закону сохранения энергии, можно записать уравнение:
\[ m_1 \cdot c_1 \cdot (T_1 - T_f) = m_2 \cdot c_2 \cdot (T_f - T_2) \]
Подставим известные значения:
\[ 0,2 \cdot 4200 \cdot (95 - T_f) = 0,1 \cdot 3950 \cdot (T_f - 5) \]
Упрощаем уравнение:
\[ 840 \cdot (95 - T_f) = 395 \cdot (T_f - 5) \]
Раскроем скобки:
\[ 79800 - 840T_f = 395T_f - 1975 \]
Соберем все члены с \( T_f \) с одной стороны:
\[ 79800 + 1975 = 840T_f + 395T_f \]
\[ 81775 = 1235T_f \]
Теперь найдем \( T_f \):
\[ T_f = \frac{81775}{1235} \approx 66,2 \]
Округлим до целых:
\[ T_f \approx 66 \, °C \]
Таким образом, температура чая с молоком станет приблизительно 66 °С.
