В термос с большим количеством воды, находящейся при температуре 00 кладут 2 кг льда с температурой t2= -22 0С. Какая масса воды замерзнет при установлении теплового равновесия в термосе?
Воспользуемся законом сохранения импульса. до прыжка соломинка и кузнечик находились в покое относительно земли, следовательно, результирующий импульс этой системы равнялся нулю. в соответствии с законом сохранения импульса он не может измениться после прыжка. если скорость соломинки после прыжка равна u, скорость кузнечика задана относительно земли, а угол, который она образует с поверхностью земли, равен , то закон сохранения импульса в проекции на горизонтальное направление дает . (1.3.5) очевидно, что за время полета кузнечика общее перемещение его и соломинки должно равняться длине соломинки l, следовательно, . (1.3.6) чтобы исключить из (1.3.7) время, воспользуемся тем, что время подъема кузнечика до верхней точки траектории равно половине времени полета. так как в верхней точке вертикальная скорость обращается в ноль, находим . (1.3.7) подставляя (1.3.7) в (1.3.6), получаем , что с учетом (1.3.5) дает . таким образом, для скорости кузнечика получаем выражение . очевидно, скорость будет минимальной, если . тогда окончательно .
Испарение - это парообразование с поверхности жидкости.если жидкость находится в открытом сосуде, то она постепенно испаряется, то есть переходит в газообразное состояние. переход из одного агрегатного состояния в другое называется фазовым переходом. испарение жидкостей происходит при любой температуре, но при увеличении температуры скорость испарения увеличивается.молекулы в жидкости, также как и в газе, разными скоростями, а, следовательно, и разными энергиями, хотя средняя энергия молекул при неизменной температуре имеет вполне определенное значение. всегда какая-то часть молекул имеет значение энергии больше среднего и какая-то часть меньше среднего. соответственно и скорости молекул разные. при каждой температуре наиболее быстрые молекулы могут преодолеть притяжение соседних молекул и, прорвавшись сквозь поверхностный слой, вылететь за пределы жидкости. чем выше температура жидкости, тем больше быстрых молекул и тем быстрее идет испарение. при испарении из жидкости вылетают наиболее быстрые молекулы. они тратят часть своей энергии на совершение работы против удерживающих их в поверхностном слое сил молекулярного притяжения. оставшиеся в жидкости молекулы имеют меньшую энергию. таким образом, средняя энергия этих молекул убывает, следовательно, жидкость охлаждается.но, если подводить к жидкости тепло, то ее температура может не изменяться. проще говоря, при испарении энергия поглощается. жидкость самые быстрые молекулы, а внутри неё остаются более медленные молекулы. кинетическая энергия молекул, оставшихся в жидкости, уменьшается. внутренняя энергия жидкости тоже уменьшается. когда нет притока энергии к жидкости извне, испарение ведет к уменьшению внутренней энергии жидкости - температура жидкости понижается.
