Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
(1)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
Объяснение:
Задача 1
V = 0,51·c
L₀ = 84 м
L - ?
Лоренцево сокращение длины корабля:
L = L₀·√ (1 - (V/c)² )
L = 84·√ (1 - (0,51·c/c)²) = 84·√ (1 - 0,51²) ≈ 72 м
Задача 2
Релятивистская масса:
m = m₀ /√ (1 - (V/c)²)
m = 92 / √ (1 - (0,53·c/c)²) = 92 / (√ (1 - 0,53²)) ≈ 108 кг
Задача 3
Кинетическая энергия:
T = E₀ ·(1 / (√ (1-(V/c)²)) - 1)
Находим:
√ (1 - (V/с)²) = √ (1 - (0,81·c/c)²) = √ (1 - 0,81²) ≈ 0,586
T = E₀·(1 / (0,586) - 1) = 0,7·E₀
Полная энергия:
Eп = E₀ + T
Eп = E₀ + 0,7·E₀ = 1,7·E₀·
Eп / E₀ = 1,7 или на 70%