3. Воду объёмом 3 л, взятую при температуре 20 °C, смешали с водой при температуре 100 °C. Температура смеси оказалась равной 40 °C. Чему равна масса горячей воды? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Объём холодной воды равен 3 л, поэтому её масса составляет 3 кг. При отсутствии теплообмена с окружающей средой теплота, полученная холодной водой, равна теплоте, отданной горячей.

Составим уравнение теплового баланса, сократив одинаковую удельную теплоёмкость воды:

3 · (40 − 20) = m · (100 − 40).

3 · 20 = 60m, откуда m = 1 кг.

Ответ: масса горячей воды равна 1 кг.