Два абсолютно одинаковых проводящих шарика имеют заряды q1 = 2⋅10–6 Кл и q2 = –2⋅10–6 Кл. Их приводят в соприкосновение, затем опять разводят на некоторое расстояние. Какой заряд будет иметь первый шарик после соприкосновения?

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

Объяснение:

Задача 1

Дано:

m = 450 кг

ρ = 1000 кг/м³ - плотность пресной воды

ρл = 900 кг/м³ - плотность льда

a)

Объем льдины:

V = m / ρл = 450 / 900 = 0,5 м³

b)

Вес льдины воздухе:

P = m·g = 450·10 = 4 500 Н

Выталкивающая сила:

Fₐ = ρ·g·Vпч       (Vпч - объем подводной части льдины)

Из условия плавания находим:

Fₐ = P

1000·10·Vпч = 4500

Vпч = 4 500 / 10 000 = 0,45 м³

Задача 2

Дано:

V = 20 м³

ρ = 1030 кг/м³ - плотность соленой воды

ρл = 900 кг/м³ - плотность льда

а)

Масса льдины:

m = ρл·V = 900·20 = 18 000 кг

б)

Объем надводной части увеличится.

в)

Вес льдины в воздухе:

P = m·g = 18 000·10 = 180 000 Н

Выталкивающая сила:

Fₐ = ρ·g·Vпч       (Vпч - объем подводной части льдины)

Из условия плавания находим:

Fₐ = P

1030·10·Vпч = 180 000

Vпч = 180 000 / 10 300 ≈ 17,5  м³

Тогда объем надводной части:

Vнч = V - Vпч = 20 - 17,5 = 2,5 м³