Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Это графики изменения координаты тела со временем.
Возьмем 1 тело. Координата уменьшается, тело движется против оси координат. Чтобы найти скорость движения, надо взять промежуток времени и посмотреть пройденный за это время путь.
Если взять первые 10 с, то координата была 300 м, а стала 250 м.
V1=(250 - 300)/10=-50/10=-5 м/с
Возьмем 20 с. V1=(200 - 300)/20= - 5 м/с. Движение равномерное с постоянной скоростью (-5) м/с. Минус показывает, что тело движется против оси координат из точки 300 м к началу отсчета.
Второй график. Координата увеличивается, тело движется вдоль оси координат. Найдем скорость. Возьмем 20 с. За это время тело из точки 150 м перешло в точку 200 м.
V2=(200 - 150)/20=2,5 м/с.
Тело из точки 150 м движется вдоль оси координат со скоростью
2,5 м/с.
Точка пересечения показывает, что оба тела через 20 с после начала наблюдения за телами находились в точке 200 м от начала отсчета. Если у них была одинаковая координата, значит они встретились. После встречи стали удаляться друг от друга.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
Это графики изменения координаты тела со временем.
Возьмем 1 тело. Координата уменьшается, тело движется против оси координат. Чтобы найти скорость движения, надо взять промежуток времени и посмотреть пройденный за это время путь.
Если взять первые 10 с, то координата была 300 м, а стала 250 м.
V1=(250 - 300)/10=-50/10=-5 м/с
Возьмем 20 с. V1=(200 - 300)/20= - 5 м/с. Движение равномерное с постоянной скоростью (-5) м/с. Минус показывает, что тело движется против оси координат из точки 300 м к началу отсчета.
Второй график. Координата увеличивается, тело движется вдоль оси координат. Найдем скорость. Возьмем 20 с. За это время тело из точки 150 м перешло в точку 200 м.
V2=(200 - 150)/20=2,5 м/с.
Тело из точки 150 м движется вдоль оси координат со скоростью
2,5 м/с.
Точка пересечения показывает, что оба тела через 20 с после начала наблюдения за телами находились в точке 200 м от начала отсчета. Если у них была одинаковая координата, значит они встретились. После встречи стали удаляться друг от друга.