А) Если конденсатор сначала заряжают, а затем отключают от источника напряжения, то неизменным остается заряд q на обкладках, а при увеличении втрое расстояния изменяется емкость С и напряжение U на нем. Соответственно энергия W=q^2/2C. Так как емкость С=eS/d, C1=eS/d, C2=eS/3d =C1/3, то W2=3W1. б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3. W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
Выразим количество тепла требуемое для плавления льда массой m1, если л1 - удельная теплота плавления льда Q = m1*л1 Выразим массу m1 через плотность р1 и объем V m1 = р1*V => Q = p1*V*л1 Выразим количество тепла, которое отдаст остывающий железный куб через удельную теплоемкость железа с2, массу куба m2 и его начальную температуру t Q = c2*m2*t Выразим массу железа через объе V и плотность р2 железа m2 = p2*V => Q = c2*p2*V*t Количество тепла полученного от железа равно теплу на плавление льда, тогда р1*V*л1 = с2*р2*V*t => p1*л1 = с2*р2*t, t = (p1*л1)/(с2*р2) Из таблиц значений величин находим р1 = 900 кг/м^3, л1 = 330000 Дж/кг, с2 = 460 Дж/(кг*град) , р2 = 7800 кг/м^3 тогда t = (900*330000)/(460*7800) = 82,8 град
б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3.
W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
Q = m1*л1
Выразим массу m1 через плотность р1 и объем V
m1 = р1*V => Q = p1*V*л1
Выразим количество тепла, которое отдаст остывающий железный куб через удельную теплоемкость железа с2, массу куба m2 и его начальную температуру t
Q = c2*m2*t
Выразим массу железа через объе V и плотность р2 железа
m2 = p2*V => Q = c2*p2*V*t
Количество тепла полученного от железа равно теплу на плавление льда, тогда
р1*V*л1 = с2*р2*V*t => p1*л1 = с2*р2*t, t = (p1*л1)/(с2*р2)
Из таблиц значений величин находим
р1 = 900 кг/м^3, л1 = 330000 Дж/кг, с2 = 460 Дж/(кг*град) , р2 = 7800 кг/м^3
тогда
t = (900*330000)/(460*7800) = 82,8 град