Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
13 м
Объяснение:
дано:
v1 = 16 м/с
найти:
h(максимальная)
по закону сохранения энергии:
E1 = E2
E1 - полная энергия в начальный момент времени.
E1 = E1(кинетическая) + E1(потенциальная)
E1(кинетическая) = m × v1^2 /2
считаем, что мяч находился на нулевом уровне, то есть h(начальная) = 0. значит E1(потенциальная) = 0
E2 - полная энергия в конечный момент времени. (при достижении h(максимальная))
E2 = E2(кинетическая) + E2(потенциальная)
E2(кинетическая) = 0, так как мяч в положении h(максимальная) не двигается. в этой точке его скорость = 0
E1(потенциальная) = m × g × h(максимальная)
общая формула:
m × v1^2 /2 + 0 = 0 + m × g × h(максимальная)
m × v1^2 /2 = m × g × h(максимальная)
v1^2 /2 = g × h(максимальная)
h(максимальная) = ( v1^2 /2 ) / g
h(максимальная) = v1^2 / (2 × g)
подставим значения:
h(максимальная) = 16^2 / (2 × 9,8) = 13 м