Первая из трех одинаковых металлических шариков имеет заряд -10е, вторая +2е, а третья нейтральная. Чему будет равен заряд каждого шарика, если вторым прикоснуться сначала к первому, а затем - к третьему
Дано:
q₁ = - 10e
q₂ = + 2е
q₃ = 0e
q₁' - ?
q₂' - ?
q₃' - ?
Суммарный заряд до взаимодействия:
Q = q₁ + q₂ + q₃ = - 10e + 2e + 0e = - 8e
Прикоснемся вторым шариком к первому шарику. После разъединения заряд стал:
q₁' = q₂' = ( + 2e - 10e ) / 2 = -4e
Итак, на первом шарике заряд:
q₁' = - 4e
Теперь вторым шариком коснемся третьего (нейтрального) шарика. После отсоединения заряд будет:
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:
Первая из трех одинаковых металлических шариков имеет заряд -10е, вторая +2е, а третья нейтральная. Чему будет равен заряд каждого шарика, если вторым прикоснуться сначала к первому, а затем - к третьему
Дано:
q₁ = - 10e
q₂ = + 2е
q₃ = 0e
q₁' - ?
q₂' - ?
q₃' - ?
Суммарный заряд до взаимодействия:
Q = q₁ + q₂ + q₃ = - 10e + 2e + 0e = - 8e
Прикоснемся вторым шариком к первому шарику. После разъединения заряд стал:
q₁' = q₂' = ( + 2e - 10e ) / 2 = -4e
Итак, на первом шарике заряд:
q₁' = - 4e
Теперь вторым шариком коснемся третьего (нейтрального) шарика. После отсоединения заряд будет:
q₂' = q₃' = (-4e)/2 = - 2e
Проверка:
Q' = q₁' + q₂' + q₃' = - 4e - 2e - 2e = - 8e