**Решение задачи по физике: какая будет температура смеси воды?**
Дано:
- Объем холодной воды: 3 литра
- Температура холодной воды: 20°C
- Объем горячей воды: 1 литр
- Температура горячей воды: 60°C
- Рассчитаем количество тепла, которое передастся от горячей воды холодной воде при смешивании:
- Q = m c ΔT, где
- m - масса вещества
- c - удельная теплоемкость вещества
- ΔT - изменение температуры
- Q = m c ΔT, где
- Найдем массу холодной воды:
- m_холодной_воды = V_холодной_воды * плотность_воды, где
- V_холодной_воды - объем холодной воды
- плотность_воды = 1 кг/л
- m_холодной_воды = V_холодной_воды * плотность_воды, где
- Найдем массу горячей воды:
- m_горячей_воды = V_горячей_воды * плотность_воды, где
- V_горячей_воды - объем горячей воды
- m_горячей_воды = V_горячей_воды * плотность_воды, где
- Рассчитаем количество тепла, которое передастся от горячей воды холодной воде:
- Q_горячая_вода = m_горячей_воды c_воды (T_конечная - T_начальная), где
- c_воды = 4200 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды
- T_начальная - температура горячей воды
- T_конечная - температура смеси
- Q_горячая_вода = m_горячей_воды c_воды (T_конечная - T_начальная), где
- Рассчитаем температуру смеси:
- Q_горячая_вода = Q_холодная_вода
- m_горячей_воды c_воды (T_конечная - T_начальная) = m_холодной_воды c_воды (T_конечная - T_начальная)
- T_конечная = (m_горячей_воды T_начальная + m_холодной_воды T_начальная) / (m_горячей_воды + m_холодной_воды)
- Подставим известные значения и рассчитаем температуру смеси:
- T_конечная = (1 кг 60°C + 3 кг 20°C) / (1 кг + 3 кг)
- T_конечная = (60°C + 60°C) / 4
- T_конечная = 120°C / 4
- T_конечная = 30°C
Итак, температура смеси воды будет равна 30°C.