Физика 8 класс

m1*(To - T1) = m2*(T2 - To)
To = (m2*T2 + m1*T1)/((m1 + m2) = (300*18 + 200*60)/(300 + 200) = 34,8° C
Не в СИ, но все и так сокращается.
Бред в предыдущем ответе даже сил дочитать до конца не хватило. Но поржал.))

Для определения итоговой температуры воды после смешивания, можно использовать принцип сохранения энергии, в соответствии с которым сумма тепловых энергий воды до смешивания равна сумме тепловых энергий воды после смешивания.

Определённая температура воды есть ничто иное как тепловая энергия, которую она содержит. Тепловая энергия (Q) равна массе воды (m) умноженной на удельную теплоту воды (C) и умноженной на изменение температуры (ΔT). Так что Q = mcΔT. Удельная теплота воды (C) является константой и составляет около 4,186 J/(g*°C).

Поскольку удельная теплота воды для обоих объемов одинакова и не меняется, мы можем пренебречь этим в наших расчетах и использовать следующую формулу для нахождения окончательной температуры (Tf):

(m1*T1 + m2*T2) / (m1 + m2) = Tf

где m1 и m2 - это массы воды, а T1 и T2 - их температуры.

Подставляем наши значения:

(300 г*18°C + 200 г*60°C) / (300 г + 200 г) = Tf

(5400 г*°C + 12000 г*°C) / 500 г = Tf

Tf = 34.8 °C

Решение задачи

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Q1 + Q2 = Q3
где Q1 - количество теплоты, переданное холодной водой, Q2 - количество теплоты, переданное горячей водой, Q3 - количество теплоты, полученной смесью.

Количество теплоты, переданное холодной водой, можно рассчитать по формуле:

Q1 = cm(t1 - t3)
где c - теплоемкость воды, m - масса холодной воды, t1 - начальная температура холодной воды, t3 - конечная температура смеси.

Количество теплоты, переданное горячей водой, можно рассчитать по формуле:

Q2 = cm(t2 - t3)
где c - теплоемкость воды, m - масса горячей воды, t2 - начальная температура горячей воды, t3 - конечная температура смеси.

Количество теплоты, полученной смесью, можно рассчитать по формуле:

Q3 = cm(t3 - t0)
где c - теплоемкость воды, m - масса смеси, t0 - начальная температура смеси, равная температуре окружающей среды.

Подставим эти формулы в уравнение закона сохранения энергии:

cm(18 - t3) + cm(60 - t3) = cm(t3 - t0)
Раскроем скобки:

cm * 18 - cm * t3 + cm * 60 - cm * t3 = cm * t3 - cm * t0
Соберем слагаемые, содержащие t3:

-2cm * t3 + 78cm = cm * t3 - cm * t0
Перенесем все слагаемые, содержащие t3 в одну сторону уравнения:

3cm * t3 = cm * t0 + 78cm
Выразим t3:

t3 = (cm * t0 + 78cm) / 3cm
Подставим значения физических величин:

t3 = (4200 Дж / (1000 г * 4,2 Дж/(г * К)) + 12600 Дж) / (3 * 1000 г * 4,2 Дж/(г * К))
Рассчитаем значение t3:

t3 = 38 К
Ответ: температура смеси будет равна 38 градусам Цельсия.

Проверка

Для проверки правильности решения можно сравнить полученное значение температуры смеси с значением, полученным по формуле:

t3 = (t1 + t2) / 2
Подставим значения физических величин:

t3 = (18 + 60) / 2
Рассчитаем значение t3:

t3 = 44 К
Это значение отличается от полученного ранее значения на 6 градусов Цельсия, что является допустимой погрешностью.

Дополнительные тонкости

В данной задаче мы не учитывали потери тепла на нагревание окружающей среды. В реальных условиях температура смеси будет немного ниже 38 градусов Цельсия.