Зпрогулянкового катера, що рухався за течією річки, упав у воду надувний матрац. через 10 хвилин після падіння матраца була помічена його відсутність. одразу після цього катер змінив курс на зворотний і наздогнав матрац на відстані 1 км нижче за течією від місця, де матрац упав у воду. визначте (у кілометрах за годину) швидкість течії річки, вважаючи, що модуль швидкості руху катера в обох напрямках однаковий.

Дано:

n1 = 8,

t1 = 10°С,

n2 = 5,

t2 = 80°С;

Найти: t - ?

Напишем уравнение теплового баланса:

Q1 = Q2,

где

Q1 = m1 * c * (t - t1) - количество тепла, полученное более холодной водой,

Q2 = m2 * c * (t2 - t) - количество тепла, отданное более теплой водой;

Здесь

m1 = ρ * V1 = ρ * n1 * V - масса холодной воды,

m2 = ρ * V2 = ρ * n2 * V - масса горячей воды;

V - объем полного стакана;

Подставим эти выражения в наше уравнение:

ρ * n1 * V * c * (t - t1) = ρ * n2 * V * c * (t2 - t);

Проведем сокращения:

n1 * (t - t1) = n2 * (t2 - t);

8 * t - 8 * 10 = 5 * 80 - 5 * t;

t = 480/13 = 36.9°С.

ДАНО:

m = 200 г = 0,2 кг — масса

t₁ - 20°С — начальная температура

t₂ - 100°С — конечная температура

с = 4200 Дж/кг·°С — удельная теплоемкость воды

L = 2,3·10⁶ Дж/кг — удельная теплота парообразования воды

НАЙТИ:

Q - ? — количество теплоты

Q₁ = cm(t₁-t₂)

Q₁ = 4200·0,2·(100-20) = 840·80 = 67 200 Дж - нагревание воды.

Q₂ = Lm

Q₂ = 2,3·10⁶ · 0,2 = 2 300 000·0,2 = 460 000 Дж - испарение воды.

Q = Q₁+Q₂ - общее количество теплоты

Q = 67 200 + 460 000 = 527 200 Дж - потребовалось затратить на все процессы.

ОТВЕТ: 527 200 Дж