Для нахождения температуры смеси можно использовать закон сохранения энергии, который в данном случае указывает, что теплота, переданная от горячей воды к холодной, равна теплоте, принятой холодной водой.
Обозначим:
- массу горячей воды \( m_1 = 2 \) кг и её начальную температуру \( T_1 = 90 \) °C.
- массу холодной воды \( m_2 = 1 \) кг и её начальную температуру \( T_2 = 15 \) °C.
- конечную температуру смеси обозначим как \( T \).
Условие равновесия тепла запишем в виде уравнения:
\[ m_1 \cdot c \cdot (T_1 - T) = m_2 \cdot c \cdot (T - T_2) \]
Здесь \( c \) – удельная теплоёмкость воды, которая в данном случае сокращается с обеих сторон уравнения, так как она одинакова для обеих масс воды. Теперь подставим известные значения:
\[ 2 \cdot (90 - T) = 1 \cdot (T - 15) \]
Упростим уравнение:
\[ 180 - 2T = T - 15 \]
Переносим все \( T \) на одну сторону уравнения:
\[ 180 + 15 = T + 2T \] \[ 195 = 3T \]
Теперь делим на 3, чтобы найти \( T \):
\[ T = \frac{195}{3} = 65 \text{ °C} \]
Таким образом, температура смеси составит 65 °C.
