Чтобы решить задачу, воспользуемся принципом сохранения энергии и формулой для смешивания вод с разными температурами.
Обозначим:
- \( V \) — объем горячей воды, который нам нужно найти (в литрах).
- \( 250 \) — общий объем воды в ванне.
- \( 10^\circ C \) — температура холодной воды.
- \( 60^\circ C \) — температура горячей воды.
- \( 40^\circ C \) — конечная температура смеси.
Запишем уравнение для энергии:
\[ V_{холодной} \cdot T_{холодной} + V_{горячей} \cdot T_{горячей} = (V_{холодной} + V_{горячей}) \cdot T_{конечная} \]
Где:
- \( V_{холодной} = 250 - V \) (объем холодной воды),
- \( T_{холодной} = 10 \),
- \( T_{горячей} = 60 \),
- \( T_{конечная} = 40 \).
Подставим значения в уравнение:
\[ (250 - V) \cdot 10 + V \cdot 60 = 250 \cdot 40 \]
Упрощаем уравнение:
\[ 2500 - 10V + 60V = 10000 \]
Складываем и упрощаем:
\[ 2500 + 50V = 10000 \]
Теперь перенесем 2500 на правую сторону:
\[ 50V = 10000 - 2500 \] \[ 50V = 7500 \]
Теперь найдем \( V \):
\[ V = \frac{7500}{50} = 150 \]
Таким образом, нужно добавить 150 литров горячей воды, чтобы в ванне установилась температура 40 градусов.
