З міста виїхав автобус зі швидкістю 54 км/год, через 30 хв в тому ж напрямку виїхав автомобіль зі швидкістю 108 км/год. За який час і на якій відстані від міста автомобіль здожене автобус?

Показать ответ

Ответ:

vovkatop228

18.06.2021 12:10

Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Q_1=c_1*m_1*(T_0-T_1)

(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С

Лед принял количество теплоты Q₂ :
$Q_2=m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_3*\lambda$ (2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
m_2=m_3+0,1

кг (3)

Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda$ (4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda \\ 
m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_2*\lambda=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda \\ \\ 
m_2(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda$

$m_2=(c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda)/(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)$ (5)

Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
$m_2=(4200*1*10+0,1*334000)/(2060*20+334000)\approx 0,201$ кг

ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

0,0(0 оценок)

Ответ:

katyaaalovely

04.05.2023 02:48

Рассмотрим участок проволоки длины L.

Её объём равен $V=\pi d^2L/4$ , масса $m=\rho V=\rho\pi d^2L/4$ .

Тогда в этом участке $N=\frac mM N_A$ электронов проводимости, их общий заряд равен q=eN

.

Поскольку сила тока - заряд, протекающий через сечение проводника в единицу времени, то за время

через сечение проволоки протечёт заряд Q(t)=It

Представим, что все электроны проводимости движутся с одинаковой скоростью $\upsilon$ , тогда за время $\tau=L/\upsilon$ через сечение проволоки должен протечь заряд

(за это время через сечение протекут все электроны проводимости из рассматриваемого участка проволоки). С другой стороны, этот заряд равен $Q(\tau)$ . Эти два выражения можно приравнять и найти из них искомую скорость $\upsilon$ :

$Q(L/\upsilon)=e\dfrac mMN_A\\ I\cdot\dfrac L\upsilon=eN_A\dfrac{\rho\pi d^2L/4}{M}\\ \upsilon=\dfrac{4IM}{\pi eN_A\rho d^2}$

Подставляем значения:
$\upsilon=\dfrac{4IM}{\pi eN_A\rho d^2}=\dfrac{4\cdot30\cdot0.108}{3.14\cdot 1.6\cdot10^{-19}\cdot 6.02\cdot10^{23}\cdot10.5\cdot10^3\cdot10^{-6}}$
v = 0.004 м/с = 4 мм/с

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика