685,2 (кДж).
Объяснение:
Дано:
m(Al)=800 г = 0,8 кг
V(H2O)=5л
ρ(H2O)=1 кг/л
Т2=100 С
Т1=25 С
Q общ - ?
Чтобы нагреть алюминиевую кастрюлю с водой до температуры кипения воды (100 С), нужно нагреть и воду, и кастрюлю.
Количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой кастрюли (теплоемкость алюминия равна 920 Дж/(кг*градус):
Q1=c(Al)*m(Al)*(T2-T1)=920*0.8*(100-25)=55200 (Дж).
Масса воды: m(H2O)=V(H2O)*ρ(H2O)=5*1=5 (кг).
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
Q2=c(H2O)*m(H2O)*(T2-T1)=4200*5*(100-25)=630000 (Дж).
Общее количество теплоты, необходимое для того, чтобы вскипятить воду:
Q общ=Q1+Q2=55200+630000=685200 (Дж)= 685,2 (кДж).
Запишем уравнения движения тела по оси y:
y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.
h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:
D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.
Тогда корни квадратного уравнения равны:
t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:
t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:
[t=0,7сt=0,3с