Два тела равной массы и разной удельной теплоёмкости имеют одинаковую начальную температуру. если более теплоёмкому телу сообщить некоторое количество теплоты и затем его в тепловой контакт с менее теплоёмким, то переданное при теплообмене тел тепло будет отличаться в 1,2 раза по сравнению со случаем, когда то же начальное тепло сообщается менее теплоёмкому телу. найти отношение удельных теплоёмкостей тел.
Q1 = cm(t-t)
c - удельная теплоёмкость вещества ( для этилового спирта 2390 Дж / кг * С)
m - масса ( 0,2 кг)
(t-t) - разности температур ( 78 С ( так как хотят довести до кипения) - 28 С = 50 С)
Q1 = 2390 * 0,2 * 50 = 23900 Дж = 23,9 кДж
Теперь нагретый спирт обращаем в пар:
Q2 = L * m
L - удельная теплота парообразования ( 905000 Дж / кг)
m - масса ( 0,2 кг)
Q2 = 905000 * 0,2 = 181000 Дж = 181 кДж
Так как нам нужно кол-во теплоты и для нагревания и для испарения , то складываем получившиеся значения:
Q общая = Q1 + Q2 = 23900 + 181000 = 204900 Дж = 204,9 кДж
Дано:
С₁, С₂, С₃ = С
W₁/W₂ - ?
Формула энергии электрического поля:
W = q²/(2C)
На участке между конденсатором 1 и параллельно соединёнными конденсаторами 2, 3 происходит движение зарядов - ток. Этот ток проходит через узел, после которого течёт по двум направлениям. Так как конденсаторы 2 и 3 имеют одинаковую ёмкость, то ток, входящий в узел, раздваивается. То есть по каждому из двух направлений идёт ток силой, равной половине исходной. Что такое сила тока? Это отношение заряда ко времени:
I = q/t
Формула энергии электрического поля не содержит силу тока, потому что она отражает следствие (накопленный заряд), а не причину (процесс перетекания заряда, то есть ток). Выразим q:
q = I*t
Теперь обозначим заряд на обкладках конденсатора 1 как q₁, на обкладках конденсаторов 2 и 3 - как q₂, q₃. Учитывая то, что процессы перетекания происходят за одно и то же время t, а также учитывая выше сказанное про узел, получаем:
q₁ = I*t
q₂ = (I/2)*t = (I*t)/2
q₃ = (I/2)*t = (I*t)/2
То есть, выходит, что:
q₂ = q₃ = q₁/2
Теперь подставим заряды в формулу энергии электрического поля, учтём равенство емкостей конденсаторов 1 и 2 (C₁ = C₂ = C):
W₁ = q₁²/(2C)
W₂ = q₂²/(2C) = (q₁/2)²/(2C) = (q₁²/4)/(2С) = (q₁²/(2С)) / 4
ответ очевиден:
W₁/W₂ = (q₁²/(2C)) : (q₁²/(2С)) / 4 = (q₁²/(2C)) * 4 / (q₁²/(2С)) = 4
ответ: в 4 раза.