3. Повітряна куля рівномірно піднімається зі швидкістю 2 м/с. На висоті 7 м від поверхні Землі з неї впустили невелике важке тіло. Через який проміжок часу тіло впаде на землю? Якою буде його швидкість у момент падіння? Падіння тіла вважати вільним.
Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, которая уходит на нагревание льда и меди, должна быть равна энергии, которую получил водяной пар.
1. Для начала, найдем количество теплоты, которое понадобится, чтобы нагреть лед до температуры плавления (0°C):
Количество теплоты, Q_лед = масса_льда * удельная_теплоемкость_льда * изменение_температуры
= 10 кг * 2,1 * 10^3 дж/(кг*к) * (0 - (-10) °C)
= 10 кг * 2,1 * 10^3 дж/(кг*к) * 10 °C
= 210 * 10^3 дж
2. Затем, найдем количество теплоты, которое понадобится, чтобы нагреть медь из начальной температуры до температуры в сосуде (35°C):
Количество теплоты, Q_медь = масса_меди * удельная_теплоемкость_меди * изменение_температуры
= 1,5 кг * 380 дж/(кг*к) * (35 - (-10) °C)
= 1,5 кг * 380 дж/(кг*к) * 45 °C
= 28 350 дж
3. Теперь, найдем количество теплоты, которое получил водяной пар:
Для начала, нам нужно понять, сколько астрономических единиц (а.е.) содержится в одном парсеке.
Из условия задачи нам дано:
1 а.е. = 150 млн км
1 парсек = угловая секунда, при которой радиус земной орбиты виден.
Для того чтобы узнать, сколько а.е. содержится в одном парсеке, нам нужно узнать, сколько угловых секунд содержится в одном парсеке. Для этого мы знаем, что в одной угловой минуте содержится 60 угловых секунд, а в одной градусе содержится 60 угловых минут. Таким образом, в одном градусе содержится 60 * 60 = 3600 угловых секунд.
Теперь у нас есть необходимая информация для решения задачи. Мы можем выразить расстояние в а.е. через угловые секунды, с помощью соотношения:
1 парсек = 3600 угловых секунд
Теперь мы можем выразить расстояние в парсеках через а.е.:
1 парсек = 3600 угловых секунд = 3600 * 150 млн км
Теперь давайте подсчитаем, сколько а.е. содержится в одном парсеке:
1 парсек = 3600 * 150 млн км / 150 млн км
Заметим, что единики "млн км" сокращаются, и у нас остается:
1 парсек = 3600 а.е.
Таким образом, один парсек содержит в себе 3600 а.е.
Теперь перейдем ко второй части вопроса: за сколько лет свет преодолевает расстояние в 1 парсек?
Мы знаем, что скорость света составляет 300 тысяч км/с. Для того чтобы узнать, сколько времени требуется свету, чтобы пройти расстояние в 1 парсек, мы должны разделить это расстояние на скорость света:
Время = Расстояние / Скорость
В нашем случае:
Время = 3600 а.е. / 300 тысяч км/с
Таким образом, время, которое требуется свету, чтобы преодолеть расстояние в 1 парсек, составляет:
Время = 3600 а.е. / 300 тысяч км/с
Здесь также произойдет сокращение "а.е." и "км", и у нас останется:
Время = 3600 а.е. / 300 тысяч
Теперь можем произвести вычисление:
Время = 12
Таким образом, для того чтобы свет преодолел расстояние в 1 парсек, требуется около 12 лет.
Вот и всё! Теперь мы знаем, что в одном парсеке содержится 3600 а.е., и свету требуется примерно 12 лет, чтобы преодолеть расстояние в 1 парсек. Если у вас возникли еще вопросы, я с радостью на них отвечу.
1. Для начала, найдем количество теплоты, которое понадобится, чтобы нагреть лед до температуры плавления (0°C):
Количество теплоты, Q_лед = масса_льда * удельная_теплоемкость_льда * изменение_температуры
= 10 кг * 2,1 * 10^3 дж/(кг*к) * (0 - (-10) °C)
= 10 кг * 2,1 * 10^3 дж/(кг*к) * 10 °C
= 210 * 10^3 дж
2. Затем, найдем количество теплоты, которое понадобится, чтобы нагреть медь из начальной температуры до температуры в сосуде (35°C):
Количество теплоты, Q_медь = масса_меди * удельная_теплоемкость_меди * изменение_температуры
= 1,5 кг * 380 дж/(кг*к) * (35 - (-10) °C)
= 1,5 кг * 380 дж/(кг*к) * 45 °C
= 28 350 дж
3. Теперь, найдем количество теплоты, которое получил водяной пар:
Количество теплоты, полученное паром, Q_пара = Q_лед + Q_медь
= 210 * 10^3 дж + 28 350 дж
= 238 350 дж
4. Поскольку энергия уходит на испарение воды при 100°C, то количество теплоты, введенное в сосуд на испарение воды, можно найти по формуле:
Q_парализации = масса_пара * удельная_теплота_испарения_воды
где удельная_теплота_испарения_воды равна 2,26 * 10^6 дж/кг.
5. Теперь, найдем массу пара, введенного в сосуд:
масса_пара = Q_парализации / удельная_теплота_испарения_воды
= 238 350 дж / 2,26 * 10^6 дж/кг
≈ 0,1056 кг
Ответ: масса пара, введенного в сосуд, примерно равна 0,1056 кг.