калориметр, в котором находилось m=20 г воды, поместили брусок из галлия массой m1=200 г и брусок из сплава Вуда массой m2=150 г. Далее в калориметр опустили включенный кипятильник. За τ1=2 мин температура смеси увеличилась с T0=20 ∘C до T1=25∘C. Какова будет температура смеси еще через τ2=10 мин? ответ выразите в ∘C , округлив до десятых. Мощность кипятильника считайте постоянной, тепловыми потерями можно пренебречь, химической реакции между компонентами смеси в калориметре не происходит.
Удельная теплоемкость воды c=4200
Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота парообразования воды L=2,3⋅106 Дж/кг, температура плавления галлия t1=30 ∘C, удельная теплота плавления галлия λ1=5,6 кДж/кг, удельная теплоемкость твердого галлия c1,тв=380 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоемкость жидкого галлия c1,ж=410 Дж/(кг⋅∘C), температура плавления сплава Вуда t2=65 ∘C, удельная теплота плавления сплава Вуда λ2=35 кДж/кг, удельная теплоемкость твердого сплава Вуда c2,тв=150 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоемкость жидкого сплава Вуда c2,ж=170 Дж/(кг⋅∘C
).
Объяснение:
m = 2 г = 0.002 кг
q1 = 3 * 10^-8 Кл.
q2 = 2.4 * 10^-7 Кл
F - ?
Отже, приступимо. Спочатку трохи теорії. Завдання складається з двох частин: закони Ньютона і закон Кулона. Сила тяжіння по модулю дорівнює силі натягу, тобто Fт = Fн = 0.02 Н. Раз заряди однойменні, то вони відштовхуються один від одного. Це означає, що сила натягу зменшиться на силу відштовхування кульок.
Звідси складаємо рівняння:
Fн = Fт-Fк
Закон Кулона:
F = kq1q2/R^2
Звідси складаємо кінцеве рівняння:
Fн = mg-kq1q2 / R^2
Підставляємо значення і вирішуємо:
Fн = 0.02 - 9 * 10^9 * 3 * 10^-8 * 2.4 * 10^-7/0.01 = 0.02 - 0.00648 = 0.01352 = 13.52 мН.
Відповідь:
В этих сосудах жидкость может свободно перетекать из одной емкости в другую (рис.1). Форма сообщающихся сосудов очень разнообразна. В сообщающихся сосудах однородная по плотности жидкость устанавливается на одном уровне, если давления над свободными уровнями жидкости одинаковые и это не зависит от формы сосуда.
Закон сообщающихся сосудов, рисунок 1
В жидкости в состоянии равновесия давление на одном уровне равно:
p=ρgh (1),
где ρ - плотность жидкости; g - ускорение свободного падения; h - высота столба жидкости. В пояснении того, что в сообщающихся сосудах уровень жидкости находится на одном уровне, можно отталкиваясь от (1) сказать следующее: так как давления на одном уровне жидкости одинаково, то равными будут и высоты столбов жидкости.
И так, закон сообщающихся сосудов можно сформулировать следующим образом: В равновесном состоянии свободная поверхность жидкости в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне, так как давление жидкости на любом горизонтальном уровне одинаково.
Пояснення: