Задание 12.4¹. В калориметр наливают mₓ = 40 г холодной воды, температура которой tₓ = 20 °C, и mг = 60 г горячей воды, температура которой tг = 50 °C. Определите температуру смеси горячей и холодной воды tс, установившуюся в калориметре.

Дано: mₓ = 0,04 кг; tₓ = 20 °C; mг = 0,06 кг; tг = 50 °C. Удельная теплоёмкость воды c одинакова для обеих порций. Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра пренебрегаем.

По уравнению теплового баланса теплота, отданная горячей водой, равна теплоте, полученной холодной:

c mг(tг − tс) = c mₓ(tс − tₓ).

Сокращаем одинаковую удельную теплоёмкость и подставляем данные:

0,06(50 − tс) = 0,04(tс − 20).

Решаем уравнение: 3 − 0,06tс = 0,04tс − 0,8; 3,8 = 0,1tс; tс = 38 °C.

Ответ: температура смеси — 38 °C.