9. Моторная лодка двигалась вниз по реке со скоростью 10 км/чи путь между двумя пунктами за 2 часа. Если средняя скорость лодки равна 8 км/ч, определите, какое время ей потребуется на обратную дорогу.
После смешивания горячая охладится до температуры Тконеч, а холодная нагреется до Тконеч. При этом горячая отдаст тепла Qг = mгС (Тг - Т конеч), а холодная получит тепла от горячей Qx = mxC (T конеч - Тх). Так как тепло никуда не исчезает, а переходит от одного тела к другому. Получаем уравнение mxC(T конеч - Тх). Из него находим Тконеч = (mгTг + mхTх)/(mг + mх) = (4 * 30 + 3 * 16)/(4 + 3) = 24 С при вычислении плотность онуляется, т. к. она одинакова (используемые жидкости эта одна и таже жидкость) поэтому масса = объему в этом уравнении
Решим более важную задачу, а именно: «научимся решать все похожие задачи». Для этого решим аналогичную задачу:
ЗАДАЧА ***
Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре –50 градусов Цельсия.
РЕШЕНИЕ ***
Все молекулы в модели идеального газа движутся поступательно, вращаются и колеблются. Полная механическая энергия, т.е. внутренняя энергия нескольких молей газа выражается для одноатомного, двухатомного или трёхатомного газов, соответственно одной из следующих формул:
,
или
;
При этом энергия вращения и колебания есть только у двухатомных и многоатомных газов и именно эти типы энергий вызывают увеличение коэффициентов в выражении внутренней энергии, а энергия именно поступательного движения молекул для любого типа газа выражается именно через коэффициент 3/2 .
Итак, для суммы кинетических энергий поступательного движения всех молекул нескольких молей произвольного газа, нужно использовать выражение с коэффициентом 3/2 :
— формула [1]
Полное число молекул в нескольких молях газа вычисляется, как:
— формула [2]
Разделим общую кинетическую энергию поступательного движения молекул в нескольких молях газа на полное число этих молекул и получим как раз кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы:
, и подставляя сюда выражения для и из [1] и [2], получим:
.
Здесь учтено, что: , где R – универсальная газовая постоянная, – число Авогадро, а Дж/К – коэффициент Больцмана.
Итак: .
И нужно ещё учесть, что температура T в Кельвинах выражается через температуру в Цельсиях, как: , тогда:
.
Конечный расчёт даст, что:
Дж Дж =
Дж.
ОТВЕТ ***
Дж.
В вашем случае все рассуждения аналогичны, а численный ответ получится почти точно на 90% больше.
,
или
;
— формула [1]
— формула [2]
, и подставляя сюда выражения для 
и 
из [1] и [2], получим:
.
, где R – универсальная газовая постоянная, 
– число Авогадро, а 
Дж/К – коэффициент Больцмана.
.
, тогда:
.
Дж 
Дж =
Дж.
Дж.
Дано: Решение:
υ₁= 2,8 м/с t₂= S/υ₂
t₁= 7200 с υ₂= (υср*υ₁)/2υ₁-υср= (2,2*2,8)/((2*2,8)-2,2)= 3,4 м/с
υср= 2,2 м/с S= υ₁t₁= 2,8 м/с*7200 с= 20160 м
t₂= 20160 м/3,4 м/с= 5929 с
t₂-? ответ: 1,65 ч