Пусть масса воды при температуре 80 С = m1, а масса воды при температуре 20 С = m2. Тогда по условию m1+m2 = 120 кг. Составим уравнение теплового баланса. Выделившаяся теплота = поглощенной теплоте. Выделившаяся теплота при остывании горячей воды = m1*C*(80-40), Поглощенная теплота при нагревании холодной воды = m2*C*(40-20). C - удельная теплоемкость воды. m1*C*(80 - 40) = m2*C*(40-20), m1*40 = m2*20, 4m1 = 2m2; 2m1 = m2. 120 кг = m1 + m2 = m1 + 2m1 = 3m1; m1 = 120кг/3 = 40 кг m2 = 2m1 = 2*40 кг = 80 кг. ответ. Масса горячей воды = 40 кг, масса холодной воды = 80 кг.
Уровнение теплового баланса двух тел1)Q1+Q2=0C гдеQ1=C.a*M.a*(t2-t1)-колличество теплоты,которое отдает куб массой M.a(Q1<0, т.к. тело отдает тепло), Mla=P.a*V.a*,V.a-объем куба. Лед взят по температуре плавления,по этому он сразу начинает плавиться. Тогда Q2=M.2*лямбда(Q2>0, т.к. тело получает тепло,M2=P2*V2-масса расплавившегося льда. Так как куб полностью погрузится в лед , то V.a>V.2(будем искать минимальную температуру,при которой V.a=V.2) Тогда: C.a*P.a*V.a*(t2-t1)+p2*V.a*лямбда=0, t1=t2+p2*лямбдадробь C.a*P.a, t1=135градусов по цельсию.
Выделившаяся теплота при остывании горячей воды = m1*C*(80-40),
Поглощенная теплота при нагревании холодной воды = m2*C*(40-20).
C - удельная теплоемкость воды.
m1*C*(80 - 40) = m2*C*(40-20),
m1*40 = m2*20,
4m1 = 2m2;
2m1 = m2.
120 кг = m1 + m2 = m1 + 2m1 = 3m1;
m1 = 120кг/3 = 40 кг
m2 = 2m1 = 2*40 кг = 80 кг.
ответ. Масса горячей воды = 40 кг, масса холодной воды = 80 кг.