При решении задачи нужно учесть, что оба тела — и котел, и вода — будут нагреваться вместе. Между ними происходит теплообмен.
Их температуры можно считать одинаковыми, т. е. температура котла и воды изменяется на 75 °С - 25 °С = 50 °С.
Но количества теплоты, полученные котлом и водой, не будут одинаковыми.
Ведь их массы и удельные теплоемкости различны.
Количество теплоты,полученное котлом,равно: Q1=c1m1(t2-t1)
Q1=460Дж/кг*градусы * 10 кг * 50 градусов=230000Дж=230кДж
Количество теплоты, полученное водой, равно: Q2 = c2m2(t2 -t1)
Q2=4200Дж/кг*градусы * 20кг *50 градусов=4200000Дж=4200Кдж
Общее количество теплоты:Q=Q1+Q2
Q=230кДж+4200кДж=4430кДж
Объяснение:
Из графика:
ΔX max = 1 см = 0,01 м
T = 0,05·π
Жесткость:
k = 200 Н/м
Циклическая частота:
ω = 2π / T = 2π / (0,05·π) = 40 с⁻¹
Но:
ω = √ (k/m)
ω² = k / m
m = k / ω² = 200 / 40² = 0,125 кг или m = 125 кг
Потенциальная энергия:
Еп = k·Δx² / 2 = 200·0,01² / 2 = 0,010 Дж