На падающую каплю действуют две силы: постоянная сила тяжести. ускоряющая движение капли, и сила сопротивления воздуха, замедляющая с движение и растущая с ростом скорости капли. Сила сопротивления воздуха растет до тех пор, пока не станет равной силе тяжести. Дальше прекращается изменение скорости, и падение капель происходит с постоянной скоростью.
При увеличении размеров капли сила тяжести увеличивается пропорционально объему, т.е. пропорционально третьей степени радиуса, а сила сопротивления - пропорционально сечению капли, т. е. пропорционально квадрату радиуса. Поэтому при увеличении радиуса капли сила тяжести увеличивается быстрее, чем сила сопротивлении, а значит, и та постоянная скорость, с которой капля падает на землю, растет по мере увеличения ее размеров.
m1=200 г.=0,2 кг. (масса алюминиевой кастрюли)
q2=1000 кг./м^3 (плотность воды)
c1=920 Дж./кг.*градус С (удельная теплоемкость алюминиевой кастрюли)
c2=4200 Дж./кг.*градус С (удельная теплоемкость воды)
V=1,5 л.=0,0015 м^3 (объем он и для воды ,и для кастрюли одинаковый)
t=100 гр.С (конечная температура)
t0=20 гр.С (начальная температура)
Найти:
Q1,Q2,Q
Решение:
1)Q1= c1*m1*(t-t0)=c1*q1*V*(t-t0)=920 Дж./кг.*гр.С*0,2 кг.*(100 гр.С-20 гр.С)=14720 Дж.
2)Q2=c2*m2*(t-t0); m2=q2*V= 1000 кг./м^3*0,0015 м^3=1,5 кг.
Q2=4200 Дж./кг.*гр.С*1,5 кг.*(100гр.С-80 гр.С)= 126000 Дж.
3)Q=Q1+Q2= 14720 Дж.+126000 Дж.=140720 Дж. (общее кол-во теплоты)
ответ: 140720 Дж.