1) Для начала лёд нужно нагреть. Количество тепла которое необходимо чтобы нагреть лёд от -10°С до 0°С: Q₁ = c₁ · m · (t - t₀) = 2 100 · 10 · (0 - (-10)) = 21·10⁴ (Дж) 2) Затем лёд начнёт плавиться (таять). Количество теплоты которое необходимо для плавление льда при 0°С: Q₂ = λ · m = 3,4·10⁵ · 10 = 340·10⁴ (Дж) 3) Далее лёд расплавился и получилась вода при температуре 0°С. Тепло которое необходим что, нагреть воду до температуры кипения ~ 100°C: Q₃ = c₂ · m · (t₂ - t) = 4 200 · 10 · (100 - 0) = 420·10⁴ (Дж) 4) Когда вода нагреется до ~ 100°C (начнёт кипеть), она начнёт испарятся. Количество теплоты которое необходимо для парообразования воды массой 10 кг: Q₄ = L · m = 2,3·10⁶ · 10 = 2 300·10⁴ (Дж) Общее количество теплоты которое уйдёт на всё процессы: Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ = 21·10⁴ + 340·10⁴ + 420·10⁴ + 2 300·10⁴ = 3081·10⁴ (Дж)
Закон сохранения импульса выполняется в однородном пространстве. Однородность пространства это необходимое и достаточное условие для выполнения закона сохранения импульса (Теорема Э. Нётр) . Если на пространство наложены какие-то силовые поля (гравитация, электромагнитные и др.) , то, вообще говоря, закон сохранения импульса выполняться не будет, так как пространство становится неоднородным в силовом поле.
Закон сохранения импульса можно применять для ЛЮБОЙ системы. Два шара - это частный случай, значит, и для них тоже можно.
Q₁ = c₁ · m · (t - t₀) = 2 100 · 10 · (0 - (-10)) = 21·10⁴ (Дж)
2) Затем лёд начнёт плавиться (таять). Количество теплоты которое необходимо для плавление льда при 0°С:
Q₂ = λ · m = 3,4·10⁵ · 10 = 340·10⁴ (Дж)
3) Далее лёд расплавился и получилась вода при температуре 0°С. Тепло которое необходим что, нагреть воду до температуры кипения ~ 100°C:
Q₃ = c₂ · m · (t₂ - t) = 4 200 · 10 · (100 - 0) = 420·10⁴ (Дж)
4) Когда вода нагреется до ~ 100°C (начнёт кипеть), она начнёт испарятся. Количество теплоты которое необходимо для парообразования воды массой 10 кг:
Q₄ = L · m = 2,3·10⁶ · 10 = 2 300·10⁴ (Дж)
Общее количество теплоты которое уйдёт на всё процессы:
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ = 21·10⁴ + 340·10⁴ + 420·10⁴ + 2 300·10⁴ = 3081·10⁴ (Дж)