Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Q1 + Q2 = 0

Q1 = m1 c (Tf - Ti)
Q2 = m2 c (Tf - Ti)

где Q1 и Q2 - количество тепла, полученное каждой из частей жидкости, m1 и m2 - массы частей жидкости, c - удельная теплоемкость воды (4.186 Дж/г∙К), Tf - конечная температура смеси, Ti - начальная температура каждой из частей жидкости.

Для первой части (3 л воды с Ti = 10 гр.С):
Q1 = 3000 г 4.186 Дж/г∙К (Tf - 10 гр.С)

Для второй части (2 л воды с Ti = 100 гр.С):
Q2 = 2000 г 4.186 Дж/г∙К (Tf - 100 гр.С)

3000 г 4.186 Дж/г∙К (Tf - 10 гр.С) + 2000 г 4.186 Дж/г∙К (Tf - 100 гр.С) = 0
12558 ∙ (Tf - 10) + 8372 ∙ (Tf - 100) = 0
12558∙Tf - 125580 + 8372∙Tf - 837200 = 0
20930∙Tf - 962780 = 0
Tf = 962780 / 20930 ≈ 46 гр.С

Таким образом, установится температура смеси около 46 градусов Цельсия.