Для решения задачи о смешении двух объемов воды с разными температурами будем использовать принцип сохранения энергии. Температура конечного состояния системы будет равной, так как тепло, переданное от более горячей воды до более холодной, равно теплоты, принятые холодной водой.
Обозначим:
- \( m_1 = 1 \, \text{л} = 1 \, \text{кг} \) — масса холодной воды (при температуре \( t_1 = 10° \, C \)).
- \( m_2 = 0.8 \, \text{кг} \) — масса горячей воды (при температуре \( t_2 = 100° \, C \)).
- \( t_f \) — конечная температура смеси (которая нам нужна).
По закону сохранения энергии:
\[ m_1 \cdot c \cdot (t_f - t_1) + m_2 \cdot c \cdot (t_f - t_2) = 0, \]
где \( c \) — удельная теплоемкость воды (она сокращается в обоих членах, так как одинаковая).
Подставим известные значения в уравнение:
\[ 1 \cdot (t_f - 10) + 0.8 \cdot (t_f - 100) = 0. \]
Раскроем скобки:
\[ t_f - 10 + 0.8t_f - 80 = 0. \]
Соберем все \( t_f \):
\[ 1.8t_f - 90 = 0. \]
Решим уравнение для \( t_f \):
\[ 1.8t_f = 90, \]
\[ t_f = \frac{90}{1.8} = 50°. \]
Таким образом, конечная температура воды после смешивания равна \( 50° \, C \).
