Встакан массой 150г. с водой массой 250г. при температуре 20 градусов погрузили серебряную ложку массой 20г. с температурой 95 грудусов. найти температуру теплового равновесия. заранее !
Линейная скорость υ и угловая ω связаны следующим соотношением: υ=ω⋅r,ω=2π⋅ν, где ν = 3000 об/мин = 50 Гц. Так как вращается стержень относительно оси, проходящей через конец стержня, то у разных точек стержня разные радиусы вращения (от 0 до l), а значит и вращаются они с разной линейной скоростью. Но, т.к. скорость υ линейно зависит от расстояния r, то для нахождения ЭДС, возникающей в стрежне, можно использовать среднюю линейную скорость <υ>. Тогда ⟨υ⟩=2π⋅ν⋅⟨r⟩=2π⋅ν⋅l+02=π⋅ν⋅l,E=B⋅⟨υ⟩⋅l⋅sinα=B⋅π⋅ν⋅l2, где α = 90° (плоскость вращения стержня перпендикулярна линиям магнитной индукции) (рис. ). Тогда E = 126 мВ.
Для решения задания необходимо знать удельную теплоемкость воды с=4200, удельную теплоту парообразования r=2.26e(+6) Определим количество теплоты, которое получим от пара: Q2=m2*r Q2=2.26e(+6)*0.1= 22600 Дж Для простоты, предположим, что полученная вода из пара охладится до 25°С, при этом выделив Q2p = cm2(100-25) Q2p= 3150 Дж, а затем поднимется до искомой температуры, при этом поглотив c*m2*dT=42*dT Дж Также энергию поглотит калориметр С*dT=1000*dT, и залитая в него вода c*m1*dT=1092*dT Баланс энергии 22600+3150=(42+1000+1092)*dT dT=12 в итоге получим 25+12=37 Температура равна 37°С
Q1 = (830*0,150+4200*0,250)*(t-20) = 1175*(t-20)
Ложечка остывает:
Q2 = 200*0,020*(95-t) = 40*(95-t)
Q1=Q2
1175*t-23500=3800-40*t
1215*t = 27300
t = 27300/1215 ≈ 22,5 °C