Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение теплового баланса, которое можно записать следующим образом:
\( m_г \cdot c \cdot (t_г - t) = m_х \cdot c \cdot (t - t_х) \)
где:
- \( m_г \) – масса горячей воды (30 кг),
- \( m_х \) – масса холодной воды (которая нам неизвестна),
- \( t_г \) – температура горячей воды (80 градусов),
- \( t_х \) – температура холодной воды (10 градусов),
- \( t \) – конечная температура смеси (50 градусов),
- \( c \) – удельная теплоемкость воды (можно сократить, так как она одинаковая для обеих масс).
Упрощая уравнение и подставляя известные значения, получаем:
\( 30 \cdot (80 - 50) = m_х \cdot (50 - 10) \)
Теперь вычислим:
Левая часть: \( 30 \cdot 30 = 900 \)
Правая часть: \( m_х \cdot 40 \)
Теперь у нас есть уравнение:
\( 900 = m_х \cdot 40 \)
Чтобы найти \( m_х \), разделим обе стороны на 40:
\( m_х = \frac{900}{40} = 22.5 \, \text{кг} \)
Таким образом, масса холодной воды \( m_х \) составляет 22.5 кг.