До какой температуры нагрелась во время работы стальная фреза массой 1 кг, если после опускания её в алюминивый калориметр массой 200 г. температура 1л воды повысилась с 11 до 30 градусов? (Сст = 460 Дж/кг-К, Сал = 880 Дж/кг-K, Св=4200 Дж/кг-К) Подробное решение

ПУСТЬ ТЕЛО БУДЕТ ШАРОМ:

Первый опыт:

Пш х Vш х g + Мг х g + (Пв х Vш х g)/2=0

Второй опыт:

Пш х Vш х g + 3 х Мг х g + Пв х Vш х g=0

где

Пш-плотность вещества шара

Vш-объём шара

g- ускорение свободного падения на Земле

Мг-масса гирьки

Пв-плотность воды

Первые два слагаемые - это вес шара и гирьки, третье - архимедова сила шара

Откуда:

Vш(2Пш-Пв)/2= Vш(Пш-Пв)/3

Далее делим обе части на плотность воды:

2 х К - 1= (К - 1)/3

где К-отношение плотностей шар-вода

Решая простое уравнение получим окончательно:

К=2/5

Т.е. отношение плотность шара/плотность воды 2/5 или 0,4..

Или плотность шара меньше плотности воды в 2,5 раза..

плотность воды 1кг/м3, то плотности шара 0,4 кг/м3.

ℰ = 12,5 B; r₀ = 1,25 Ом.

Объяснение:

P₁ = 20 Вт;

P₂ = 30 Вт;

I₁ = 2 A;

I₂ = 4 A.

---

ℰ - ?; r₀ - ?

---

Так как по условию задачи имеем по 2 значения тока и мощности, то это говорит о том, что нагрузка R в обоих случаях была разная.  

Активная мощность источника ЭДС:

P = I₂•R,

отсюда:

R₁ = P₁/I₁² = 5 Ом;

R₂ = P₂/I₂² = 1,875 Ом.

Закон Ома для полной цепи:

I = ℰ/(R + r₀),  

отсюда:

ℰ = I₁•(R₁ + r₀) = I₁•R₁ + I₁•r₀;

ℰ = I₂•(R₂+r₀) = I₂•R₂ + I₂•r₀ (1).

Из этих уравнений выразим:

r₀ = ℰ/I₁ - R₁,  

r₀ = ℰ/I₂ - R₂. (2)

Тогда, с учётом (1) и (2) имеем:                  

ℰ = I₁•R₁+I₁•r₀ = I₁•R₁ + I₁•(ℰ/I₂ - R₂) = I₁•(R₁-R₂):(1 - I₁/I₂) = 2•3,125:0,5 = 12,5 B.

Подставляем в любое из (2):

r₀ = ℰ/I₁ - R₁ = 12,5:2 - 5 = 1,25 Ом.

---

Проверка:

ℰ = I₁•(R₁ + r₀) = 2•(5+1,25) = 12,5 B;

ℰ = I₂•(R₂ + r₀) = 4•(1,875 +1,25) = 12,5 B.