В данной задаче можно применить закон сохранения энергии. Мы знаем, что теплота, которую отдает горячая вода, равна теплоте, которую получает холодная вода.
Обозначим:
- \( m_1 = 1 \, \text{кг} \) — масса холодной воды (1 литр воды), температура \( t_1 = 10 \, °C \),
- \( m_2 = 0.8 \, \text{кг} \) — масса кипятка (800 г), температура \( t_2 = 100 \, °C \),
- \( T_f \) — конечная температура смеси.
По закону сохранения энергии, можно записать:
\[ m_1 c (T_f - t_1) = m_2 c (t_2 - T_f) \]
где \( c \) — удельная теплоемкость воды, которая сокращается из уравнения.
Подставим значения:
\[ 1 (T_f - 10) = 0.8 (100 - T_f) \]
Упростим уравнение:
\[ T_f - 10 = 80 - 0.8 T_f \]
Соберем все \( T_f \) в одной части:
\[ T_f + 0.8 T_f = 80 + 10 \]
\[ 1.8 T_f = 90 \]
Теперь найдем \( T_f \):
\[ T_f = \frac{90}{1.8} = 50 \, °C \]
Таким образом, конечная температура смеси равна \( 50 \, °C \).