Для решения задачи о смешивании двух масс воды с различными температурами, можно использовать закон сохранения энергии. В данном случае мы рассматриваем теплообмен между горячей и холодной водой.
Дано:
- \( m_1 = 6 \) кг — масса горячей воды (70°C).
- \( T_1 = 70 \) °C — температура горячей воды.
- \( T_2 = 30 \) °C — температура холодной воды.
- \( T_f = 40 \) °C — температура смеси.
Нам необходимо определить массу холодной воды \( m_2 \).
Согласно принципу сохранения тепла, теплота, отдаваемая горячей водой, равна теплоте, принимаемой холодной водой: \[ m_1 \cdot c \cdot (T_1 - T_f) = m_2 \cdot c \cdot (T_f - T_2), \] где \( c \) — удельная теплоемкость воды (она сократится).
Подставим известные значения и упростим уравнение: \[ 6 \cdot (70 - 40) = m_2 \cdot (40 - 30). \]
Это упростится до: \[ 6 \cdot 30 = m_2 \cdot 10. \]
Решим это уравнение: \[ 180 = 10 \cdot m_2, \] \[ m_2 = \frac{180}{10} = 18 \text{ кг}. \]
Таким образом, масса холодной воды равна 18 кг.