ответ: 10 г
Объяснение:
Дано:
М = 240 г = 0,24 кг
s = 160 см = 1,6 м
t = 4 c
--------------------------------
m - ?
Допустим дополнительный груз мы прикрепили к телу находящиегося слева
Теперь запишем второй закон Ньютона для обоих тел и составим систему
( M + m )a = ( M + m )g - T
Ma = T - Mg
Решим систему методом сложения
( 2M + m )a = ( M + m )g - Mg
( 2M + m )a = Mg + mg - Mg
( 2M + m )a = mg
2Ma + ma = mg
2Ma = m( g - a )
m = ( 2Ma )/( g - a )
Так так как оба блока отпустили без начальной скорости
Тогда s = ( at² )/2
a = ( 2s )/t²
a = ( 2 * 1,6 )/4² = 0,2 м/с²
Значит
m = ( 2 * 0,24 * 0,2 )/( 10 - 0,2 ) ≈ 10 г
m1 = 12кг - масса воды в калориметре
t1 = 5°C - температура воды в калориметре
m2 = 0,5 кг - масса пара
t2 = 150 °C - температура пара
Сп = 2300 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость пара
Св = 4190 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость воды
r = 22,6 · 10⁵ Дж/кг - теплоёмкость парообразования
t3 - ? - температура теплового баланса
Сначала пар охладился до tкип = 100°С, при этом он отдал энергию Q1
Q1 = Cп · m2 · (t2 - tкип) = 2300 · 0,5 · (150 - 100) =
= 57500 = 0,575 · 10⁵ (Дж)
Затем пар сконденсировался и превратился в воду, при этом он отдал энергию Q2 = r · m2 = 22,6 · 10⁵ · 0,5 = 11,3 · 10⁵ (Дж)
После этого вода массы m2 охладилась до температуры t3, отдав энергию Q3 = Cв · m2 · (tкип - t3)
Вода в калориметре нагрелась до температуры t3, поглотив энергию
Q4 = Cв · m1 · (t3 - t1)
Уравнение теплового баланса имеет вид:
Q1 + Q2 + Q3 = Q4
Q1 + Q2 + Cв · m2 · (tкип - t3) = Cв · m1 · (t3 - t1)
Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип - Cв · m2 · t3 = Cв · m1 · t3 - Cв · m1 · t1
Cв · m1 · t3 + Cв · m2 · t3 = Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип + Cв · m1 · t1
t3 = (Q1 + Q2 + Cв · (m2 · tкип + m1 · t1)) : (Cв · (m1 + m2)) =
= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4190 · (0.5 · 100 + 12 · 5)) : (4190 · (0.5 + 12) =
= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4,609 · 10⁵) : 0.52375 · 10⁵ ≈ 31°
ответ: ≈ 31°С
Микро = 10^-6
10^-3 н
10*10^-6 с