1. ΔU = Q = c * m * Δt, Δt = 50, m = 0.8 кг, c = 920 Дж/(кг*K)
Q = 36800 Дж = ΔU
2. Так как кислород и водород в своих молекулах содержат по 2 атома, то для обоих формула внетренней энергии будет такова:
U = 3/2 * N * k * T = 3 * m * R * T / (2 * M), (M - молярная масса, m - масса газа, T - абсолютная температура, N - кол-во частиц, k - коэфициэнт Больцмана, R - газовая постоянная, 3 - потому что 2-х атомные газы)
Так как молярная масса водорода меньше молярной массы кислорода, то внутренняя энергия водорода больше чем внутренняя энергия кислорода. (массы газов одинаковы)
1) amax = Fтр₀ / m - максимальное ускорение которое может сообщить сила трения покоя
amax = k * m * g / m = k * g = 0,1 * 10 м/с² = 1,0 м/с²
2) к доске приложена сила F = 20 Н
со стороны бруска на доску действует сила трения равная по 3-му закону Ньютона силе трения покоя Fтр = Fтр₀ = k * m * g
запишем уравнение 2-го закона Ньютона для доски
F - Fтр = (M + m) * a => a = (F - k * m * g) / (M + m)
a₁ = (20 Н - 0,1 * 10 кг * 10 м/с²) / 30 кг = 0,33 м/с² - a₁ < amax => брусок не скользит
a₂ = (60 Н - 0,1 * 10 кг * 10 м/с²) / 30 кг = 1,67 м/с² - a₂ > amax => брусок будет скользить
F = Fтр + (M + m) * a = 0,1 * 10 кг * 10 м/с² + 30 кг * 1,0 м/с² = 40 Н - сила приложенная к доске при которой начинается скольжение бруска по доске
