Вкалориметре содержащем 1 л воды вращаются лопасти - вопрос №19339215 от S1mplendnnd 10.01.2021 23:56

Question

Физика: Вкалориметре содержащем 1 л воды вращаются лопасти винта за счёт энергии двух опускающихся грузовой массой по 8,4 кг. это называет нагревание воды. на сколько градусов нагрелась вода когда каждый груз опустился на 10 м?

S1mplendnnd · Answer

При соединении шариков через сопротивление, они начнут перезаряжаться до определённого значения напряжения(одинакого друг для друга), при этом будет протекать переменный ток и нагревать резистор .

По ЗСЭ A=(W_2-W_0)+Q

, где W0 - суммарная энергия шариков в начальный момент времени, W_2 - после установления равновесия в цепи, A - работа источника тока,равная нулю.
Отсюда следует,что Q=W_0-W_2

1. $W_0=\frac{C_1U_1^2}{2}+\frac{C_2U_2^2}{2}=\frac{C_1U_1^2}{2}+\frac{8C_1U_1^2}{2}=\frac{9}{2}C_1U_1^2$

2. В момент установления равновесия напряжение на шарах будет одинаковое,ток в цепи прекратится.
По закону сохранения заряда имеем : $C_1U_1+C_2U_2=C_1U+C_2U ,5C_1U_1=3C_1U ,U=\frac{5}{3}U_1$ , где U- напряжение на шарах в момент равновесия.

3. Суммарная энергия шаров в момент равновесия $W_2=\frac{C_1U^2}{2}+\frac{C_2U^2}{2}=\frac{3}{2}C_1U^2=\frac{25}{6}C_1U_1^2$
4. Q = $\frac{9}{2}C_1U_1^2-\frac{25}{6}C_1U_1^2=\frac{C_1U_1^2}{3}= \frac{10^{-5}*36*10^6}{3}=120$ Дж