Два автомобиля ехали по кольцевой трассе в противоположных направлениях с постоянными скоростями. Они встретились один раз, затем второй раз – спустя время t1 после первого. Сразу после второй встречи тот, что ехал быстрее, увеличил свою скорость на 15%, а тот, что ехал медленнее – уменьшил свою скорость на 15%. Поэтому в третий раз они встретились спустя время t2 после второго. Известно, что t1 больше t2 на 3%. Найдите отношение начальных скоростей автомобилей 1 2 v / v . Различием длин кольца для автомобилей пренебречь.

Показать ответ

Ответ:

saimon0

03.06.2023 17:38

Интересная задача

Дано:

$V_{H_{2}O}=880ml\\V_{1/2ice}=210 ml\\t_{1}=20C\\C=4200 Dzh/kg*C\\\lambda=2100Dzh/kg*C\\t_1{ice}-?\\t_2{ice} -?$

Для начала вспомним закон сохранения мас. Масса неизменная при переходе телом из одного агрегатного состояния в другое.

Поэтому мы может высчитать масу снега в термосе.

$m_1{ice}=V_{ice}*\rho$

$m_2{ice}=2m_1{ice}=2V* \rho\\$

$m_2{ice}=2V*\rho=420 ml *1g/ml=420g=0,42kg$

$m_{H_{2}0}=V*\rho=880 ml*1g/ml=880g=0,88kg$

Мы нашли масу снега, поэтому подставим в уравнение теплового баланса

$Q_{nagrev}+Q_{plav}=Q_{ost}\\m_{ice}(\lambda+c_{i}t_1})=-cm_{H_{2}O}*20C\\0,21(3400*10^2+21*10^2*t_{1})=0,88*42*10^2*20\\21*(3400+21t_{1})=88*42*20\\3400+21t_{1}=-88*40\\21t_{1}=3520-3400\\21t_{1}=120\\t_1 \approx -5,7(C)$

Минус появился, поскольку мы решали только арифметику, и не учитывали, кто теплоту отдает.

Второй вопрос можно решить логически. По сути у нас удельная теплоемкость льда в два раза меньше, а массу при этом мы берем вдвое больше, поэтому можно будет поделить обе части на эту теплоемкость и получится:

$m_{ice/2}t_1\:\:and\:\:m_{H_{2}O}t_2$

Очевидно, что масса снега меньше, чем воды (примерно в 4 раза), если подставить температуру 20 в правую часть, то при сравнении будет знак <, то бишь у воды еще останется запас теплоты.

Но на плавление льда её не хватит, поскольку лямбда намного больше чем. $c*\delta(t)$