Для решения задачи о нахождении массы холодной воды (m2) в теплообмене, можем использовать формулу, основанную на сохранении энергии. В данном случае, тепло, отдаваемое горячей водой, должно быть равно теплу, получаемому холодной водой.
Используем формулу:
\[ Q_1 = Q_2 \]
где
- \( Q_1 = m_1 \cdot c \cdot (t_1 - t_3) \) — тепло, теряемое горячей водой,
- \( Q_2 = m_2 \cdot c \cdot (t_3 - t_2) \) — тепло, получаемое холодной водой.
Здесь:
- \( m_1 = 7 \, \text{кг} \) — масса горячей воды,
- \( t_1 = 80 \, °C \) — начальная температура горячей воды,
- \( t_2 = 20 \, °C \) — начальная температура холодной воды,
- \( t_3 = 30 \, °C \) — конечная температура обеих вод,
- \( c \) — удельная теплоемкость воды, но она сокращается, поскольку присутствует в обеих частях уравнения.
Подставляем известные значения в уравнения:
\[ m_1 \cdot (t_1 - t_3) = m_2 \cdot (t_3 - t_2) \]
\[ 7 \cdot (80 - 30) = m_2 \cdot (30 - 20) \]
\[ 7 \cdot 50 = m_2 \cdot 10 \]
Теперь находим массу холодной воды \( m_2 \):
\[ 350 = m_2 \cdot 10 \]
\[ m_2 = \frac{350}{10} \]
\[ m_2 = 35 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса холодной воды составляет 35 кг.