Завдання 21. Поясніть, як i чому змінюється внутрішня енергія. а) при стисканні повітря –
б) при розширенні повітря –
в) при нагріванні води в каструлі –
г) при таненні льоду -
д) при терті рук одна об одну -
е) при падінні каменю на Землю (опором повітря знехтувати) -
T = 2*пи*корень квадратный (L / g)
для первого маятника T1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g) (1)
для второго T2 = 2*пи*корень квадратный (L2 / g) (2)
С другой стороны Т1 = t / n1 и Т2 = t / n2
подставляя значения периодов маятников в формулы (1) и (2), получаем
t / n1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g), выразим время t = 2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g)
аналогично время второго t = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g), так как время колебаний одно и тоже, то
2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g) = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g) или
n1*корень квадратный (L1 / g) = n2*корень квадратный (L2 / g)
n1 / n2 = корень квадратный ( L2 / L1) или L2 / L1 = (n1)^2 / (n2)^2. (3)
так число колебаний второго маятника больше, чем первого, то длина второго больше первого, т. е.
L2 - L1 = 0,48, отсюда L2 = 0,48 + L1, подставляя это выражение в формулу (3) получим следующее
L1 = 0,48*n2^2 / (n1^2 - n2^2) = 0.27м тогда L2 = 0,48 + 0,27 =0,75м
Дано:
Игнорируя тем фактом, что объем воды при разной температуре разный, запишем формулу теплового баланса, и распишем через мощность нагревателя и теплоту, которая нужна для нагрева жидкости.
Без добавления горячей воды:
boiler - обозначение нагревателя, H₂O - обозначение воды
Запишем закон сохранения теплоты для второго случая:
Осталось найти температуру, которая установится в кастрюле после добавления горячей воды, и подставить в выделенную выше формулу.
Для этого используем уравнение теплого баланса еще раз.
Следовательно,
Следовательно, время нагрева увеличилось в 1.1 раза.
ответ: увеличилось в 1.1 раз