Марк не любит пить крепкий горячий кофе, поэтому он всегда разбавляет кофе очень холодной водой в отношении 3 : 2 (например, к 150 г кофе добавляет 100 г воды). Определите, какой станет температура напитка после установления теплового равновесия между кофе и долитой водой, если начальная температура воды 0 °C, а исходная температура горячего кофе +90 °C. Удельные теплоёмкости воды и кофе одинаковые. Смешивание происходит быстро, поэтому потерями теплоты можно пренебречь. Ответ дайте в °C. Можете пж с объяснением как это решать.Спасибо

Ответ:

54

Объяснение:

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии: тепловая энергия, переданная от горячего кофе к холодной воде, равна тепловой энергии, полученной водой и кофе после их смешивания. Это можно выразить уравнением:

m1 * c * (T1 - T) = m2 * c * (T - 0),

где m1 и m2 - массы кофе и воды соответственно, c - удельная теплоёмкость вещества (так как удельные теплоёмкости воды и кофе одинаковы, то можно обозначить их одной буквой), T1 - начальная температура кофе, T - конечная температура смеси.

Масса кофе равна 3/5 от общей массы смеси, а масса воды - 2/5, так как кофе и вода добавляются в отношении 3:2. Подставляем известные значения и решаем уравнение:

(3/5) * m * c * (90 - T) = (2/5) * m * c * T

Упрощаем:

54 - (3/5) * m * c * T = (2/5) * m * c * T

Переносим все слагаемые с T на одну сторону:

(5/5) * m * c * T = 54

T = 54 / ((5/5) * m * c) = 54 / (m * c)

Таким образом, конечная температура напитка равна 54 градусам Цельсия.