Полная механическая энергия камня у поверхности Земли равна:
К₀ + П₀ = mυ₀²/2
Полная механическая энергия камня на высоте h равна:
К + П = <span>mυ₀²/2 - она сохраняется согласно закону о сохранении и превращении энергии
т. к. на высоте h кинетическая энергия уменьшилась в два раза сл-но,
К = </span><span>mυ₀²/4, П = gmh
Cоставляем уравнение </span>mυ₀²/4 + gmh = <span>mυ₀²/2
</span>gmh = mυ₀²/2 - <span>mυ₀²/4
</span>gmh = <span>mυ₀²/4
</span>h = <span>υ₀²/4g = (12 м/с)</span>²/4*10 м/с² = 144/40 ≈ 3,6 м от поверхности Земли<span>
</span>
m=10 кг
с=4200 Дж/кг*К
Т1=10 С
Т2=100 С
L=2.3*10^6 Дж/кг
-------------
Q -?
Q = cm(T2-T1)+Lm = m (c(T2-T1)+L)= 10*(4200*(100-10)+2.3*10^6)=26780000 Дж=26.78 МДж
ОТВЕТ 26780000 Дж=26.78 МДж
M₁ = 1.5 кг - масса расплавленного свинца
λ₁ = 23 000 Дж на кг - удельная теплота плавления свинца
ΔT₁ = 327 - 27 = 300 C снижение температуры свинца
С₁ = 130 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость свинца
Тепло, выделившееся при отвердевании и остывании свинца
Q₁ = m₁(λ₁ + С₁ΔT₁)
m₂ = 100 г = 0.1 кг - масса льда
С₂ = 2100 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость льда
С₃ = 4200 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость воды
λ₂ = 330 000 Дж на кг - удельная теплота плавления льда
ΔT₂ = 0 - (-10) = 10 С - нагрев льда до температуры плавления
ΔT₃ = 27 - 0 = 27 С - нагрев воды до равновесной температуры
ΔT₄ = 100 - 0 = 100 С - нагрев воды до точки кипения
λ₃ = 2 256 000 Дж на кг - удельная теплота испарения воды
x - доля выкипевшей воды
Тепло, поглощенное при нагреве и расплаве льда а также при нагреве талой воды частью до равновесной температуры, частью - до температуры кипения плюс тепло, затраченное на выкипание части воды равно:
Q₂ = m₂(λ₂ + C₂ΔT₂ + C₃(1-x)ΔT₃ + C₃xΔT₄ + xλ₃)
Уравнение баланса получается из условия Q₁ = Q₂
m₁(λ₁ + С₁ΔT₁) = m₂(λ₂ + C₂ΔT₂ + C₃(1-x)ΔT₃ + C₃xΔT₄ + xλ₃)
Выделив xm₂ из этого уравнения, получим:
xm₂ = (m₁(λ₁ + С₁ΔT₁) - m₂(λ₂ + C₂ΔT₂ + C₃ΔT₃))/(λ₃ + C₃(ΔT₄ - ΔT₃))
xm₂ = (1.5*(23 000 + 130*300) - 0.1*(330 000 + 2100*10 + 4200*27)/(2 256 000 + 4200*(100 - 27)) = (93 000 - 46 440)/2 562 600 = 0.018 кг
Из 100 граммов льда при начальной температуре -10 С выкипело 18 граммов воды при отвердевании свинца, налитого при температуре плавления и остывании его (свинца) до 27 градусов.
Это значение слова без мыла в душу лезть, происхождение этимология.
