Дано:
n1 = 8,
t1 = 10°С,
n2 = 5,
t2 = 80°С;
Найти: t - ?
Напишем уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2,
где
Q1 = m1 * c * (t - t1) - количество тепла, полученное более холодной водой,
Q2 = m2 * c * (t2 - t) - количество тепла, отданное более теплой водой;
Здесь
m1 = ρ * V1 = ρ * n1 * V - масса холодной воды,
m2 = ρ * V2 = ρ * n2 * V - масса горячей воды;
V - объем полного стакана;
Подставим эти выражения в наше уравнение:
ρ * n1 * V * c * (t - t1) = ρ * n2 * V * c * (t2 - t);
Проведем сокращения:
n1 * (t - t1) = n2 * (t2 - t);
8 * t - 8 * 10 = 5 * 80 - 5 * t;
t = 480/13 = 36.9°С.
Известно, что есть зависимость массы от плотности и объема. Плотность железа - 7800 кг/м3. Далее, мы знаем формулу: m=pV, где m - масса, p - плотность, V - объем.
Выразим объем и подставим в формулу значения: V=m/p=120/7800=0.015 м3. Округлим до сотых и получим 0.02 м3.