Денис не любит пить крепкий горячий кофе, поэтому он всегда разбавляет кофе очень холодной водой в отношении 3:1 (например, к 150 г кофе добавляет 50 г воды). Определите, какой станет температура напитка после установления теплового равновесия между кофе и долитой водой, если начальная температура воды 10 °С, а исходная температура горячего кофе +90 °С. Удельные теплоемкости воды и кофе одинаковые. Смешивание происходит быстро, поэтому потерями теплоты можно пренебречь

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения энергии. Когда кофе с водой достигнут теплового равновесия, их общая энергия будет равна сумме их начальных энергий.

Мы знаем, что удельные теплоемкости воды и кофе одинаковые. Таким образом, если начальная температура кофе +90 °С, а начальная температура воды 10 °С, средняя температура после смешивания будет (90 + 10) / 2 = 50 °C.

Следовательно, после установления теплового равновесия температура смеси кофе и воды составит 50 °C.