Сколько литров холодной воды нужно добавить к 80 литрам горячей воды с температурой 70 °С, чтобы получить воду в ванной

Содержание вопроса: Размешивание воды разной температуры

Описание: Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о теплоемкости воды и о законе сохранения энергии. Объём воды в ванной остается неизменным, поэтому мы можем использовать уравнение:

(масса горячей воды * температура горячей воды) + (масса холодной воды * температура холодной воды) = (масса смеси * средняя температура смеси)

Мы знаем, что удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг*°С). Чтобы это использовать, нам нужно привести все массы воды к килограммам, а все температуры к градусам Цельсия.

Масса горячей воды составляет 80 кг, а ее температура составляет 70 °С.
Пусть масса холодной воды, которую нужно добавить, равна Х кг.

Используя уравнение выше, мы можем записать следующее:

(80 кг * 70 °С) + (Х кг * 0 °С) = (80 кг + Х кг) * 42 °С

Теперь мы можем решить это уравнение для Х.

Пример:
80 кг * 70 °С + Х кг * 0 °С = (80 кг + Х кг) * 42 °С

5600 + 0 = (80 + Х) * 42
5600 = 3360 + 42Х
2240 = 42Х
Х ≈ 53.33 кг

Совет: Для решения таких задач, сосредоточьтесь на приведении всех единиц к одним и правильному использованию уравнений.

Задание для закрепления:
Сколько литров горячей воды с температурой 90 °C нужно добавить к 120 литрам холодной воды с температурой 20 °C, чтобы получить воду в бассейне со средней температурой 40 °C? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг*°С)). Ответ представьте в литрах.