Дано: mв=30 кг, mп=1, 8 кг, T2 = 37° C, с=4200 Дж/кг*°С, L=2,3 *10^6 Дж/кг Q1=L*mп=1.8*2.3*10^6=4.3*10^6 Дж, Q1-теплота которую даст пар, превращаясь в воду,L- удельная теплота парообразования воды,m - масса пара,Q2=с*mв*(100°-37°)=0,49*10^6 Дж, Q2-теплота, которую даст вода, полученная из пара (превратившись в воду у нее температура все еще 100°C, остывая до 37° как по условию она даст нам еще теплоты) с-уже удельная теплоемкость воды, m- это вода полученная из пара Q=Q1+Q2=4.8*10^6 Дж - это все тепло полученное водой в сосуде от пара, и воды из пара Q=c*M*(T2-T1)M- масса воды в сосуде, T2 =37° C, T1 нужно найти: T1=T2-Q/(c*M)=37°-(4.8*10^6)/(4200*30)=1° C
Пусть начальная высота монетки h, конечная высота монетки h. энергия перед началом движения: e = m g h импульс перед началом движения: p = 0 e и p не должны меняться в процессе движения. энергия, после спуска с первой горки: e = (m/2) v^2 + (4m/2) u^2 импульс, после спуска с первой горки: p = m v - 4 m u (u - скорость движения первой горки после спуска монетки) два уравнения и две неизвестные: v, u (m/2) v^2 + (4m/2) u^2 = m g h m v - 4 m u = 0 из второго уравнения u = 4v подставим в первое: (m/2) 16 u^2 + 4 (m/2) u^2 = m g h 20 u^2 = 2 g h u^2 = g h /10 u = sqr(g h/10) тогда v = 4 sqr(g h/10) энергия в момент остановки монетки на второй горке: e = (m/2) y^2 + (5m/2) y^2 + (4m/2) u^2 + m g h импульс в момент остановки монетки на второй горке: p = - 4 m u + m y + (5 m) y (y - скорость движения второй горки вместе с монеткой в момент остановки монетки относительно второй горки) опять получаем систему из 2 уравнений и двух неизвестных y, h: (m/2) y^2 + (5m/2) y^2 + (4m/2) u^2 + m g h = m g h - 4 m u + m y + (5 m) y = 0 из второго уравнения: 6 y = 4 u y = 2 u /3 первое уравнение (m/2) y^2 + (5m/2) y^2 + (4m/2) u^2 + m g h = m g h 3 y^2 + 2 u^2 + g h = g h подставим y = 2 u/3: (4/3) u^2 + 2 u^2 + g h = g h g h = g h - (10/3) u^2 подставим u = sqr(g h/10): g h = g h - g h/3 h = (2/3)h ответ: монетка поднимется на 2/3 от начальной высоты
Q1=L*mп=1.8*2.3*10^6=4.3*10^6 Дж, Q1-теплота которую даст пар, превращаясь в воду,L- удельная теплота парообразования воды,m - масса пара,Q2=с*mв*(100°-37°)=0,49*10^6 Дж, Q2-теплота, которую даст вода, полученная из пара (превратившись в воду у нее температура все еще 100°C, остывая до 37° как по условию она даст нам еще теплоты)
с-уже удельная теплоемкость воды, m- это вода полученная из пара
Q=Q1+Q2=4.8*10^6 Дж - это все тепло полученное водой в сосуде от пара, и воды из пара Q=c*M*(T2-T1)M- масса воды в сосуде, T2 =37° C, T1 нужно найти:
T1=T2-Q/(c*M)=37°-(4.8*10^6)/(4200*30)=1° C