q0 ≈ 1,9 нКл
Объяснение:
сторона квадрата : b
диагональ квадрата : d = b√2
F = k q²/(d)² сила взаимодействия между зарядами q в противоположных вершинах
Fc = k q²/(b)² сила взаимодействия между зарядами q в односторонних вершинах
F0 = k q0q/(d/2)² сила взаимодействия между зарядом q0 и q
на каждый заряд q действует результирующая сила F=0
векторная сумма сил : F + 2Fc + F0 = F = 0
сумма проекций сил на ось диагонали квадрата
F + 2Fc *cos45° - F0 = 0
k q²/(d)² + 2*k q²/(b)² *cos45° - k q0q/(d/2)² = 0
q/(b√2)² + 2q/(b)² *cos45° - q0/(b√2/2)² = 0
q/2 + q√2 - 2q0 = 0
q0 = q (1/2 + √2)/2
q0 = 2 нКл (1/2 + √2)/2 ≈ 1,9 нКл
Конечная температура смеси ≈ 80,37°С
Объяснение:
Количество теплоты, переданное телом определяется по формуле
Q = mc(t - t₀),
где Q - количество теплоты, Дж, с = 4200 Дж/кг*град удельная теплоемкость воды, t - конечная температура воды, t₀ - начальная температура воды.
После смешивания горячей и холодной воды температура смеси будет равна t, причем 20°C < t < 94°C
По закону сохранения энергии количество тепла, отданное горячей водой (Q₁) равно количеству тепла, принятому холодной водной (Q₂).
|Q₁ | = |Q₂|
Q₁ = - mcΔt = - 62 кг * 4200 Дж/кг*град * (t - 94°) =
= 62 кг * 4200 Дж/кг*град * (94° - t), (знак минус, так как тепло отдается)
Q₂ = mcΔt = 14 кг * 4200 Дж/кг*град * (t - 20°) ;
62 кг * 4200 Дж/кг*град * (94° - t) = 14 кг * 4200 Дж/кг*град * (t - 20°) Разделим обе части уравнения на величину (2*4200):
31(94 - t) = 7(t-20);
31 * 94 - 31t = 7t - 7 * 20;
2914 - 31t = 7t - 140;
38t = 3054;
t = 3054 / 38 ≈ 80,37 (°C)
Конечная температура смеси ≈ 80,37°С