Дівчина з'їжджає на ковзанах з початковою швидкістю 4 м/с. Визначте, яку швидкість вона набуде у підніжжя ухилу, якщо рівнодійна всіх сил, які діють на дівчинку, дорівнює 20 Н. Маса дівчинки 25 кг, довжина ухилу 10 м.
Условие : отличная теплоизоляция системы или мгновенный процесс , и тогда обмен тепла не успевает родиться. Δ U + A = 0 , или А = - ΔU При условии А больше 0 .(ΔV больше 0 газ будет расширяться ), будет Δ U меньше 0 ( то есть газ охлаждается). Расширение адиабатное, поэтому и происходит работа газа и самоохлаждение его . Если мы наблюдаем процесс сжатия, то уже конкретно над самим газом происходит работа и самонагревание его.( При условии А меньше 0 ( ΔV меньше 0 происходит сжатие газа) ΔU больше 0 , а газ нагревается).
Δ U + A = 0 , или А = - ΔU
При условии А больше 0 .(ΔV больше 0 газ будет расширяться ), будет Δ U меньше 0 ( то есть газ охлаждается). Расширение адиабатное, поэтому и происходит работа газа и самоохлаждение его .
Если мы наблюдаем процесс сжатия, то уже конкретно над самим газом происходит работа и самонагревание его.( При условии А меньше 0 ( ΔV меньше 0 происходит сжатие газа) ΔU больше 0 , а газ нагревается).
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин