Объёмы горячей и холодной воды: V₁ = V₂ = V = 3 л = 3 * 10⁻³ м³.
Температура горячей воды (кипения воды): t₁ = 100 °C.
Температура холодной воды: t₂ = 15 °C.
Найти изменение температуры горячей воды Δt₁ - ?Решение:0. Тепло, полученное от остывания кипятка тратится на нагревание холодной воды. В итоге устанавливается общая температура t.
1. Сразу найдём массу воды: m₁ = m₂ = m = ρV = 1000 * 3 * 10⁻³ = 3 (кг) (на самом деле она нам нужна, почему - узнаете далее).
2. Запишем уравнение теплового баланса: cm(t₁ - t) = cm(t - t₂).
3. Сократим на c и m и (огого!) масса нам больше не нужна: t₁ - t = t - t₂.
4. Выразим общую конечную температуру:
5. Тогда изменение температуры горячей воды:
(°C).
Объяснение:
1)
Первоначальная работа при сжатии пружины на Δx₁=1 см:
A₁ = k·Δx₁²/2
Отсюда жесткость пружины:
k = 2·A₁ / Δx₁² = 1·10 / (0,01)² = 100 000 Н/м
2)
Теперь удлинение будет Δx₂ = 0,01 + 0,01 = 0,02 м
Работа:
A₂ = k·Δx₂²/2 = 100 000·0,02²/2 = 20 Дж
Дополнительная работа:
ΔA = A₂ - A₁ = 20 - 10 = 10 Дж