Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что теплота, отдаваемая горячей водой, равна теплоте, принимаемой холодной водой.
Обозначим:
- \( m_1 = 0,05 \, \text{г} \) – масса горячей воды (температура \( t_1 = 80 \, \text{°C} \))
- \( m_2 = 0,15 \, \text{г} \) – масса холодной воды (температура \( t_2 = 15 \, \text{°C} \))
- \( t \) – конечная температура смеси
Согласно закону сохранения энергии:
\[ m_1 \cdot c \cdot (t_1 - t) = m_2 \cdot c \cdot (t - t_2) \]
где \( c \) – удельная теплоемкость воды, которая сокращается при расчете, так как она одинакова для обеих масс.
Подставим известные значения:
\[ 0,05 \cdot (80 - t) = 0,15 \cdot (t - 15) \]
Раскроем скобки:
\[ 4 - 0,05t = 0,15t - 2,25 \]
Соберем все \( t \) на одной стороне:
\[ 4 + 2,25 = 0,15t + 0,05t \]
\[ 6,25 = 0,20t \]
Теперь найдем \( t \):
\[ t = \frac{6,25}{0,20} = 31,25 \, \text{°C} \]
Таким образом, конечная температура смеси составляет \( 31,25 \, \text{°C} \).