Дано:
m1=2 кг
t1=100°C
t2=20°C
t=40°C
m2=? кг
Решение
Уравнение теплового баланса Q1+Q2 =0
где, Q1 -количество теплоты, отданное горячей водой
Q2 -количество теплоты, полученное холодной водой
Q1 =c*m1*(t - t1), где
c - удельная теплоемкость воды
m1 - масса горячей воды
t1 – температура горячей воды
t -температура теплового равновесия
Q2 =c*V2* ρ ( t - t2), где
m2 - масса холодной воды
t2 – температура холодной воды
Подставим значение и решим уравнение:
Q1+Q2 = Q1 =c*m1 *(t - t1)+ c *m2*( t - t2)= 0
Сократим с - получаем:
m1*(t - t1) + m2*(t - t2)=0
Вычислим из уравнения массу холодной воды m2
m1*(t - t1)+ m2*( t - t2)=0
m2*( t - t2)= -m1*(t - t1)
m2=(-m1*(t - t1))/ ( t - t2)= - 2*( 40 -100) ) / ( 40 - 20)=6
ответ: массу воды, которую необходимо долить, составляет 6 л.
Объяснение:
Заряд шарика с которого забрали NN электронов:
q_1=0-N*|e|=-N|e|q
1
=0−N∗∣e∣=−N∣e∣
Заряд шарика, которому передали забранные у первого шарика электроны:
q_2=0+N*|e|=N|e|q
2
=0+N∗∣e∣=N∣e∣
за законом Кулона, модуль силы притяжения этих двух шариков после процедуры обмена электронами:
F= k*\frac{|q_1|*|q_2|}{r^2}=k *(\frac{Ne}{r} )^2F=k∗
r
2
∣q
1
∣∗∣q
2
∣
=k∗(
r
Ne
)
2
Откуда:
N=\frac{r}{e}\sqrt{\frac{F}{k}}=\frac{10*10^{-2}}{1.6*10^{-19}}* \sqrt{\frac{16*10^{-3}}{9*10^9}}N=
e
r
k
F
=
1.6∗10
−19
10∗10
−2
∗
9∗10
9
16∗10
−3