A = m * g * h --------------------> h =
A - работа
m - масса ( 0,5 кг )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
A = P * t
P - мощность ( 10 Вт )
t - время ( 1 с )
A = 10 * 1 = 10 Дж
h =
= 2 м
M₁ = 1.5 кг - масса расплавленного свинца
λ₁ = 23 000 Дж на кг - удельная теплота плавления свинца
ΔT₁ = 327 - 27 = 300 C снижение температуры свинца
С₁ = 130 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость свинца
Тепло, выделившееся при отвердевании и остывании свинца
Q₁ = m₁(λ₁ + С₁ΔT₁)
m₂ = 100 г = 0.1 кг - масса льда
С₂ = 2100 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость льда
С₃ = 4200 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость воды
λ₂ = 330 000 Дж на кг - удельная теплота плавления льда
ΔT₂ = 0 - (-10) = 10 С - нагрев льда до температуры плавления
ΔT₃ = 27 - 0 = 27 С - нагрев воды до равновесной температуры
ΔT₄ = 100 - 0 = 100 С - нагрев воды до точки кипения
λ₃ = 2 256 000 Дж на кг - удельная теплота испарения воды
x - доля выкипевшей воды
Тепло, поглощенное при нагреве и расплаве льда а также при нагреве талой воды частью до равновесной температуры, частью - до температуры кипения плюс тепло, затраченное на выкипание части воды равно:
Q₂ = m₂(λ₂ + C₂ΔT₂ + C₃(1-x)ΔT₃ + C₃xΔT₄ + xλ₃)
Уравнение баланса получается из условия Q₁ = Q₂
m₁(λ₁ + С₁ΔT₁) = m₂(λ₂ + C₂ΔT₂ + C₃(1-x)ΔT₃ + C₃xΔT₄ + xλ₃)
Выделив xm₂ из этого уравнения, получим:
xm₂ = (m₁(λ₁ + С₁ΔT₁) - m₂(λ₂ + C₂ΔT₂ + C₃ΔT₃))/(λ₃ + C₃(ΔT₄ - ΔT₃))
xm₂ = (1.5*(23 000 + 130*300) - 0.1*(330 000 + 2100*10 + 4200*27)/(2 256 000 + 4200*(100 - 27)) = (93 000 - 46 440)/2 562 600 = 0.018 кг
Из 100 граммов льда при начальной температуре -10 С выкипело 18 граммов воды при отвердевании свинца, налитого при температуре плавления и остывании его (свинца) до 27 градусов
Это подтверждает маятник Ньютона - подвешенные шарики, где первый и последний совершают колебания. Маятник подтверждает преобразование кинетической энергии в потенциальную и наоборот.
M масса шарика
М масса куба
из закона сохранения импульса mv1=mv2+Mu
MU=mv1mv2=20m-10m=
10m
тк MU=10m то M^2*U^2=100m^2
отсюда U^2=100m^2/M^2
при упругом ударе сохраняется кинетическая энергия
E1=mv1^2/2=m*400/2=
200m - энергия до удара
Е2=mv2^2/2=m*100/2=
50m-энергия шарика после удара
значит Е=Е1-Е2=150m
энергия куба
с другой стороны
150m=MU^2/2
значит 300m=MU^2
Подставим U^2
300m=M*100m^2/M^2
3M=m
ответ в 3 раза
U0=R0*I
R0=R1+R2+R3=30 ом
u0=3*30=90 B
u1=R1*I=15*3=45 B