I = q * n * v * s
n = I / (q * v * s)
n = 3 А / (1,6*10⁻¹⁹ Кл * 0,93*10⁻³ м/с * 0,5*10⁻⁴ м²) ≈ 4,0*10²⁶ м⁻³
En= Ek
mgh= mV^2/2
gh= V^2/2
V^2= 2gh
V=корень из 2gh
V=корень из 2*10*45= 30 м/с
Пусть Q1 - количество тепла, полученного холодной водой и Q2 - количество тепла, отданного горячей водой. По условию,
Q2=Q1+0,15*Q2, откуда Q1=0,85*Q2. Пусть T - искомая температура воды. При нагревании до этой температуры холодная вода получила количество тепла Q1=4200*150*(T-23)=630000*T-14490000 Дж. При остывании горячей воды до температуры T выделилось количество тепла Q2=4200*20*(90-T)=7560000-84000*T Дж. Получаем уравнение:
630000*T-14490000=0,85*(7560000-84000*T), или 630000*T-14490000=6426000-71400*T, или 701400*T=20916000. Отсюда T≈29,8°C. Ответ: ≈ 29,8°С.