Предпочтительнее тот при использовании которого на подъём придётся затратить меньшее время. Пусть l м - длина эскалатора, тогда при использовании первого Антону придётся преодолеть расстояние 3l/4 м со скоростью 3-1=2 м/с. Отсюда время подъёма t1=(3l/4)/2=3l/8 с. При использовании второго Антон сначала пробежит вниз по эскалатору расстояние l/4 м со скоростью 3+1=4 м/с, на что уйдёт время t2=(l/4)/4=l/16 с. Затем Антон пробежит вверх по эскалатору расстояние l с той же скоростью 4 м/с, на что уйдёт время t3=l/4 с. Таким образом, при использовании второго время до подъёма составит t2+t3=l/16+l/4=5l/16 с. Так как 3l/8=6l/16>5l/16, то t1>t2+t3. Значит, предпочтительнее второй
Что же нам известно? T1 = 0 C; T2 = 20 C; Q1 = 100 000 Дж; Q2 = 75 000 Дж; T3 - ?
Составим уравнение теплового баланса для проделаного експеримента. Обозначим массу куска льда m. Q1 = L*m + c*m*(T2-T1); где L = 335 000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда, c = 4200 Дж/К/кг - удельная теплоемкость воды (по условию, кусок льда растал, поэтому до 20 С мы нагреваем уже воду) . С этого уравнения нам нужно извлечь масу куска льда. Q1 = m * (L + c*T2); m = Q1 / (L + c*T2); m = 100 000 / (335 000 + 4200 * 20) = 100 / 419 =~ 0.24 (кг) (единици соблюдены правильно) . Проверим, можно ли растопить кусок льда такой массы теплотой Q2. m * L = 335 000 Дж/кг * (100 / 419) кг = 79 952 Дж =~ 80 КДж. Как видим, теплоты Q2 будет недостаточно, так как Q2 = 75 КДж < 80 КДж, а это значит, что растанет не весь лед, поэтому внутри калориметра будет и лед, и вода, а температура останется прежней - 0 градусов по Цельсию. Сколько будет льда и воды или их отношение - это уже другой вопрос.
