Для решения задачи используем принцип сохранения тепла: теплота, отданная горячей водой, равна теплоте, принятой холодной водой. Обозначим конечную температуру смеси как \( T \).
Запишем уравнение теплового баланса:
\[ m_1 c (T_1 - T) = m_2 c (T - T_2) \]
где:
- \( m_1 = 41 \) т (масса горячей воды),
- \( T_1 = 89 \) °C (температура горячей воды),
- \( m_2 = 9 \) т (масса холодной воды),
- \( T_2 = 22 \) °C (температура холодной воды),
- \( c \) – удельная теплоёмкость воды (которая в данном случае сокращается).
Подставим значения в уравнение:
\[ 41 (89 - T) = 9 (T - 22) \]
Решим это уравнение:
\[ 3649 - 41T = 9T - 198 \]
Соберём все \( T \) на одну сторону уравнения:
\[ 3649 + 198 = 41T + 9T \]
\[ 3847 = 50T \]
Теперь найдём \( T \):
\[ T = \frac{3847}{50} = 76.94 \]
Таким образом, конечная температура смеси воды в котле составит approximately \( 76.94 \) °C.