Внутренняя… — Задание Физика 8 Класс №00049138

Кажется, что сливки сразу делают кофе холоднее, значит, лить их надо первыми. Но при смешивании теплота из чашки наружу не уходит, она только переходит от кофе к сливкам. Разницу создаёт другое: сколько теплоты кофе отдаст воздуху.

Теплота уходит в воздух тем быстрее, чем больше разница температур кофе и комнаты. Значит, выгодно как можно дольше держать кофе горячим, пока идёт остывание, и только потом его разбавить.

Проверим себя числом. Числа условные. Пусть в комнате $20\text{ }{}^\circ\text{С}$, кофе $90\text{ }{}^\circ\text{С}$, сливки $10\text{ }{}^\circ\text{С}$, на девять частей кофе идёт одна часть сливок, а теплоёмкости равны. Пусть за минуту разница с комнатой уменьшается на $10$ %, тогда за $5$ минут она умножается на $0{,}9^5\approx 0{,}59$.

Сливки сразу: сначала смесь, её температура

$$\dfrac{9\cdot 90+10}{10}=82\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Разница с комнатой $62$ °С, через $5$ минут остаётся $62\cdot 0{,}59\approx 36{,}6$ °С, значит, температура около $56{,}6$ °С.

Сливки потом: разница с комнатой $70$ °С, через $5$ минут остаётся $70\cdot 0{,}59\approx 41{,}3$ °С, кофе имеет $61{,}3$ °С. Теперь вливаем сливки:

$$\dfrac{9\cdot 61{,}3+10}{10}\approx 56{,}2\text{ }{}^\circ\text{С}$$

Получилось холоднее, хотя и ненамного. Выигрыш маленький, но направление верное: второй способ лучше.