2.12. Самостоятельная работа. Уравнение теплового баланса. 1. Какую массу холодной воды , имеющей температуру 15 °C нужно смешать с горячей
водой массой 5 кг, имеющей температуру 75 °C, чтобы получить воду с температурой 30 °С.
2. 3 килограмма льда, взятого при температуре 0 °С нагрели до температуры +15 °С.
Определить количество теплоты, полученной водой. (рассматриваем сумму двух процессов
плавление льда и нагревание воды!)
3. Кипящая жидкость получила от нагревателя количество теплоты 920 000 Дж. Какова
масса образовавшегося пара, если удельная теплота парообразования этой жидкости 460 000
Дж/кг?
ребят
Смотри, есть основная формула плотности р= m/V (плотность равняется масса деленная на обьем)
Си: m = кг; p = кг/м^3; V = м^3
Из этой формулы можно найии как значение массы так и значение обьема
m = V*p ; V = m/p
Исходя из этих данных решим задачи
1)
Для начала переведем данные значения в стандартные для си:
1000000 см^3 = 1 м^3
1 кг = 1000 гр
65 см^3:1000000 = 0.000065 м^3
474,5 : 1000 = 0.4745 кг
А дальше все полученные значения поставляется в формулу:
р = 0.4745:0.000065 = 7300 кг/м^3
ответ: 7300 кг/м^3
2)
Переведем данный обьем в стандарт си
1000см^3:1000000 = 0.001 м^3
Плотность масла смотрим в таблице
р = 900
Находим по формуле массу
m = 900*0.001 = 0.9 кг = 900гр
ответ: масса равна 900 гр
3)
Посмотрим плотность стекла в интернете
р = 7500 кг/м^3
Найдем по формуле обьем
V= 2,5:7500= 0.000333 м^3
ответ: приблизительно 0.000333 м^3
Объяснение:
1)
В классическом случае кинетическая энергия была бы:
K₁ = m₀·V²/2
К₁ = 9,1·10⁻³¹· (0,75·3·10⁸)² / 2 ≈ 2,3·10⁻¹⁴ Дж
2)
Но этой формулой пользоваться нельзя, поскольку электрон движется со скоростью, близкой к скорости света.
Применим релятивистскую формулу:
K₂ = m₀·c² · ( 1 / √(1 - v²/c²) - 1)
Для удобства вычислений найдем сначала радикал:
√ (1 - (v/c)²) = √ (1 - 0,75²·c²/c²) = √ (1 - 0,75²) ≈ 0,66
Затем:
( 1 / √(1 - v²/c²) - 1) = ( 1 / 0,66 - 1 ) ≈ 0,515
Тогда:
K₂ = m₀·c² · 0,515 = 9,1·10⁻³¹· (3·10⁸)² · 0,515 ≈ 4,2·10⁻¹⁴ Дж