На дереві висота якого 3 метри, висить соковите яблуко масою 30 г, коли вітер подув, яблоко полетіло на землю зі швидкістю 0,25 м/с. Якої кінетичної та потенціальної енергії набуло яблуко?

Показать ответ

Ответ:

zvoznikov304

18.06.2022 10:37

Так как в условии нет данных о типе соединения резисторов, то рассмотрим все возможные варианты:

1). Последовательное соединение:

Сопротивление цепи:

R = R₁+R₂+R₃ = 7+3+5 = 15 (Ом)

Сила тока в цепи:

I = I₁ = I₂ = I₃ = U/R = 33 : 15 = 2,2 (A)

Количество теплоты на R₁:

Q₁ = I₁²R₁t = 2,2²·7·60 = 2032,8 (Дж)

2). Параллельное соединение:

Сопротивление цепи:

1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ = 1/7 + 1/3 + 1/5 = 71/105

R = 105/71 ≈ 1,48 (Ом)

Сила тока в цепи:

I = U/R = 33 : 1,48 ≈ 22,3 (A)

Сила тока в R₁:

I₁ = U/R₁ = 33 : 7 ≈ 4,7 (A)

Количество теплоты на R₁:

Q₁ = I₁²R₁t = 4,7²·7·60 = 9277,8 (Дж)

3). Последовательно-параллельное соединение (R₁ последовательно соединен с группой параллельно соединенных R₂ и R₃):

Сопротивление цепи:

R = R₁ + R₂R₃/(R₂+R₃) = 7 + 15/8 = 8,875 (Ом)

Сила тока в цепи:

I = I₁ = I₂ + I₃ = U/R = 33 : 8,875 = 3,72 (A)

Количество теплоты на R₁:

Q₁ = I₁²R₁t = 3,72²·7·60 = 5812,128 (Дж)

4). Параллельно-последовательное соединение (группа параллельно соединенных R₁ и R₂ последовательно соединена с R₃):

Сопротивление цепи:

R = R₁R₂/(R₁+R₂) + R₃ = 21/10 + 5 = 7,1 (Ом)

Сила тока в цепи:

I = I₁ + I₂ = I₃ = U/R = 33 : 7,1 ≈ 4,65 (A)

Напряжение на R₁:

U₁ = U - U₃ = U - IR₃ = 33 - 4,65·5 = 9,75 (B)

Ток в R₁:

I₁ = U₁/R₁ = 9,75 : 7 ≈ 1,4 (A)

Количество теплоты на R₁:

Q₁ = I₁²R₁t = 1,4²·7·60 = 823,2 (Дж)

0,0(0 оценок)

Ответ:

Маслинка174

15.01.2022 21:19

Поскольку кристаллизации нету, то:

смешаем сначала два первых вещества (первое отдает тепло второму и меняет свою температуру с t_1

на $t_{x1}$ , и второе меняет свою температуру с t_2

на $t_{x1}$ :

$c_1m_1(t_1-t_{x1})=c_2m_2(t_{x1}-t_2)$

выразим новую температуру:

$c_1m_1t_1-c_1m_1t_{x1}=c_2m_2t_{x1}-c_2m_2t_2$

$c_1m_1t_1+c_2m_2t_2=(c_2m_2+c_1m_1)t_{x1}$

$t_{x1}= \frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2}{c_2m_2+c_1m_1}= \frac{2*10^3*1*6+4*10^3*10*(-40)}{2*10^3*1+4*10^3*10}= \frac{12-1600}{2+40}=-37.81{}^0C$

теперь смесь первых двух при одинаковой температуре $t_{x1}$ замешиваем с третьим веществом при температуре $t_{3}$

смесь прогреется до температуры $t_{x2}$ , а третье вещество остынет до температуры $t_{x2}$

$c_1m_1(t_{x2}-t_{x1})+c_2m_2(t_{x2}-t_{x1})=c_3m_3(t_{3}-t_{x2})$

$(c_1m_1+c_2m_2)t_{x2}-(c_1m_1+c_2m_2)t_{x1}=c_3m_3t_{3}-c_3m_3t_{x2}$

$(c_1m_1+c_2m_2+c_3m_3)t_{x2}=(c_1m_1+c_2m_2)t_{x1}+c_3m_3t_3$

$t_{x2}=\frac{(c_1m_1+c_2m_2)t_{x1}+c_3m_3t_3}{(c_1m_1+c_2m_2+c_3m_3)}= \frac{(2*10^3*1+4*10^3*10)*(-37.81)+2*10^3*5*60}{2*10^3+4*10^3*10+2*10^3*5}=$

$=\frac{(2+40)*(-37.81)+10*60}{2+40+10}= \frac{-988}{52}=-19{}^0C$

Это и есть установившаяся температура.
Теперь хотим смесь трех прогреть с температуры $t_{x2}$ до температуры $t_{new}=6{}^0C$ нам надо

теплоты:

$Q=c_1m_1(t_{new}-t_{x2})+c_2m_2(t_{new}-t_{x2})+c_3m_3(t_{new}-t_{x2})=$

$=(c_1m_1+c_2m_2+c_3m_3)(t_{new}-t_{x2})=$

=(2*10^3*1+4*10^3*10+2*10^3*5)(6-(-19))J=