По уравнению теплового баланса Q1+Q2 =0 . Q1 -количество теплоты, отданное горячей водой, Q1 =c*m1*( t - t1) , Q2 -клоичество теплоты, полученное холодной водой Q2 =c*m2*( t - t2) . ( c - удельная теплоемкость воды, m1 - масса горячей воды =3кг ( вода объемом 1л имеет массу 1кг, так как плотность воды = 1000кг/куб. м. , а 1л = 0,001 куб. м. ) , m2 - масса холодной воды, t -температура теплового равновесия =40 град. , t1 - начальная температура горячей воды =60град, t2 - начальная температура холодной воды =20град. Подставим, сократим на с и выразим массу холодной воды m2. m1*( t - t1) +m2*( t - t2) =0 , m2= ( - m1*(t-t1)) / ( t - t2). m2=( -3*( 40 - 60) ) / ( 40 - 20) =3кг. По объему это 3л.
ответ: птичка поплавает на кубе; 9Дж
Объяснение:
Сила Архимеда, действующая на куб равна:
Fa=ρgV, где: ρ-плотность воды; g-ускорение свободного падения; V-объем куба.
Fa=10*1000*0,01=100Н
Сила тяжести равна силе тяжести куба плюс силу тяжести птички:
F=Fк+Fп=g(mк+mп)=10(3+2)=50Н,
где: mк-масса куба;
mп-масса птички;
g-ускорение свободного падения.
Птичке удастся поплавать на кубе, так как сила Архимеда в два раза больше силы тяжести куба и птички.
2. Сила тяжести камня в воздухе равна: Fт=mg=1*10=10Н
Сила тяжести камня в воде равна: F=Fт-Fa=10-4=6Н,
где: Fт-сила тяжести камня в воздухе;
Fa-сила Архимеда.
Работа, совершенная при подъеме камня равна:
А=F*h, где: F-сила тяжести камня в воде; h-высота подъема камня.
А=6*1,5=9Дж
t2 - начальная температура холодной воды =20град. Подставим, сократим на с и выразим массу холодной воды m2. m1*( t - t1) +m2*( t - t2) =0 ,
m2= ( - m1*(t-t1)) / ( t - t2). m2=( -3*( 40 - 60) ) / ( 40 - 20) =3кг. По объему это 3л.