Пусть х км/ч - собственная скорость катера, тогда (х + 1) км/ч - скорость катера по течению реки, (х - 1) км/ч - скорость катера против течения реки. 15 мин = (15 : 60) ч = 0,25 ч. Уравнение:
21/(х-1) - 21/(х+1) = 0,25
21 · (х + 1) - 21 · (х - 1) = 0,25 · (х + 1) · (х - 1)
21х + 21 - 21х + 21 = 0,25 · (х² - 1²)
42 = 0,25х² - 0,25
0,25х² = 42 + 0,25
0,25х² = 42,25
х² = 42,25 : 0,25
х² = 169
х = √169
х₁ = 13
х₂ = -13 (не подходит, так как меньше 0)
ответ: 13 км/ч.
Проверка:
21 : (13 + 1) = 21 : 14 = 1,5 ч - время движения по течению
21 : (13 - 1) = 21 : 12 = 1,75 ч - время движения против течения
1,75 - 1,5 = 0,25 ч = 15 мин - разница
Q1+Q2+Q3=0. ( Q1-количество теплоты, полученное сосудом)
Q1=c1*m1*(t2 - t1). ( c1-удельная теплоемкость алюминия=890Дж/кг*град, m1-его масса=0,045кг, t1-начальная температура =20, t2-конечная температура=30) .
Q2-количество теплоты, полученное водой.
Q2=c2*m2*(t2 - t1) (c2-удельная теплоемкость =4200Дж/кг*град, m2 - масса воды=0,15кг) .
Q3-количество теплоты, отданное нагретым телом.
Q3=c3*m3*(t2 - t3). ( c3-удельная теплоемкость вещества, m3-его масса=0,2кг, t3-его начальная температура =95) .
c1*m1*(t2 - t1) + c2*m2*(t2 - t1) + c3*m3*(t2 - t3)=0.
c3*m3*(t2 - t3)= - c1*m1*(t2 - t1) - c2*m2*(t2 - t1).
с3= - (с1*m1*(t2 - t1) + c2*m2*(t2 - t1)) / m3*(t2 - t3).
c3= - (890*0,045*(30 - 20) + 4200*0,15*(30 - 20)) / 0,2*(30 - 95)=515,4Дж /кг*град
ответ 515,4Дж /кг*град