Яблоко массой 145 г висит на высоте 10 м над поверхностью Земли.

Определи значение силы (в Н), с которой яблоко притягивает к себе Землю.
(При расчётах прими g=10 м/с².)

По определению: N = Q / t, где

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

1) Q = c * m * Δt = c * ρ * V * Δt = 250 Дж/(кг*К) * 10,5*10³ кг/м³ * 50*10⁻⁶ м³ * 323 К  ≈ 42400 Дж = 42,3 кДж
     m = ρ * V
2) Q₁ = c₁ * m₁ * (T₂ - T₁)
    Q₂ = c₂ * m₂ * (T₂ - T₁)
    Q₃ = c₂ * m₃ * (100 °С - T₂)
    c₁ * m₁ * (T₂ - T₁) + c₂ * m₂ * (T₂ - T₁) = c₂ * m₃ * (100 °С - T₂)
    m₃ = (c₁ * m₁ * (T₂ - T₁) + c₂ * m₂ * (T₂ - T₁)) / (c₂ * (100 °С - T₂))
    m₃ = (460 Дж/(кг*°С) * 0,700 кг * (75 °С - 10 °С) + 4200 Дж/(кг*°С) * 1,5 кг * (75 °С - 10 °С)) / (4200 Дж/(кг*°С) *(100 °С - 75 °С) = (20930 Дж + 409500 Дж) / 105000 Дж/кг ≈ 4,1 кг 
3) Q = q₁ * m₁ = q₂ * m₂
m₁ = q₂ * m₂ / q₁ = 46*10⁶ Дж/кг * 0,500 кг / 8,3*10⁶ Дж/кг ≈ 2,8 кг
4) F = k * q₁ * q₂ / R²
R² = k * q₁ * q₂ / F = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * 15*10⁻⁹ Кл * 55*10⁻⁹ Кл / 25*10⁻³ Н 
≈ 3,0*10⁻⁴ м² => R = корень(3,0*10⁻⁴ м²) ≈ 1,7*10⁻² м = 1,7 см
5) R = R₁ / 4 = 20 Ом / 4 = 5 Ом
6) P = U² / R = (220 В)² / 32 Ом ≈ 1500 Вт = 1,5 кВт