Для нахождения температуры смеси двух водных масс можно воспользоваться законом сохранения энергии, который в этом случае утверждает, что теплота, потерянная горячей водой, равняется теплоте, полученной холодной водой.
Обозначим:
- \( m_1 = 120 \, \text{кг} \) — масса холодной воды (при температуре \( T_1 = 10 °C \)),
- \( m_2 = 160 \, \text{кг} \) — масса горячей воды (при температуре \( T_2 = 70 °C \)),
- \( T_m \) — температура смеси, которую нужно найти.
Согласно формуле сохранения энергии: \[ m_1 \cdot c \cdot (T_m - T_1) = m_2 \cdot c \cdot (T_2 - T_m) \]
Здесь \( c \) — это удельная теплоемкость воды, которую можно сократить, так как она является одинаковой для обеих масс:
\[ m_1 \cdot (T_m - T_1) = m_2 \cdot (T_2 - T_m) \]
Подставим известные значения:
\[ 120 \cdot (T_m - 10) = 160 \cdot (70 - T_m) \]
Раскроем скобки:
\[ 120 \cdot T_m - 1200 = 11200 - 160 \cdot T_m \]
Теперь соберем все термины с \( T_m \) на одну сторону:
\[ 120 \cdot T_m + 160 \cdot T_m = 11200 + 1200 \]
\[ 280 \cdot T_m = 12400 \]
Теперь разделим обе стороны на 280:
\[ T_m = \frac{12400}{280} \approx 44.29 °C \]
Таким образом, температура смеси составляет примерно 44.3 °C.