Цилиндрический сосуд радиуса
R 64
см с гладкими стенками на 60% заполнен водой. По оси
сосуда к его крышке на легкой нерастяжимой нити подвешен небольшой груз. Сосуд
аккуратно раскручивают вокруг его оси, добиваясь установившегося движения, при
котором груз и вода вращаются с одинаковой угловой скоростью. При
1
0 2с
сила
натяжения нити оказалась равна
T0 6
Н. Какой станет сила натяжения нити при
1
1 4с
и
1
2 6с
? Длина нити
L 80
см, груз при любой из частот целиком
находится под водой, а вода не достигает крышки сосуда. Ускорение свободного падения считать равным
g 9,8
м/с
На это потребуется 680 кДж.
Горячая вода может остыть только до 0, отдав при этом 378 кДж. С учетом потерь - 341 кДж
Значит весь лед растопить не удастся.
Для нагревания на 5 градусов 2 кг льда нужно 2100*2*5=21 кДж (уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К) )
Вся остальная теплота (341-21=320 кДж) уйдет на плавление части льда.
Расплавить мы сумеем 320/340=0.94 кг льда.
В результате получим равновесную систему лед+вода при температуре 0 градусов, в которой будет 1,94 кг воды и 1,06 кг льда