Два тела приводят в тепловой контакт. Температура первого тела равна t1=75 ∘C, температура второго тела равна t2=45 ∘C. В процессе установления теплового равновесия от горячего тела к холодному перетекла теплота в количестве Q1=2,8 кДж, в системе установилась температура t˜=55 ∘C.
Какая температура установится в системе, если к ней подвести Q2=14 кДж теплоты? ответ приведите в [ ∘C]. Потери теплоты считайте пренебрежимо малыми.
Если тело произвольной формы занимает внутри жидкости объем V, то действие жидкости на тело полностью определяется давлением, распределенным по поверхности тела, причем заметим, что это давление совершенно не зависит от материала тела — ("жидкости все равно на что давить").
Для определения результирующей силы давления на поверхность тела нужно мысленно удалить из объема V данное тело и заполнить (мысленно) этот объем той же жидкостью. С одной стороны, есть сосуд с жидкостью, находящейся в покое, с другой стороны внутри объема V — тело, состоящее из данной жидкости, причем это тело находится в равновесии под действием собственного веса (жидкость тяжелая) и давления жидкости на поверхность объема V. Так как вес жидкости в объеме тела равен pgV и уравновешивается равнодействующей сил давления, то величина ее равна весу жидкости в объеме V, т. е. pgV.
много веков назад люди открыли особые свойства янтаря: при трении в нем возникает электрический заряд. в наши дни с электричества мы имеем возможность смотреть телевизор, переговариваться с людьми на другом конце света, а также получать свет и тепло, лишь повернув для этого выключатель. опыты с янтарем, то есть смолой хвойных деревьев, окаменевшей естественным образом, проводились еще древними греками. они обнаружили, что если янтарь потереть, то он притягивает ворсинки шерсти, перья и пыль. если сильно потереть, к примеру, пластмассовую расческу о волосы, то к ней начнут прилипать кусочки бумаги. а если потереть о рукав воздушный шарик, то он прилипнет к стене. при трении янтаря, пластмассы и ряда других материалов в них возникает электрический заряд. само слово «электрический» происходит от латинского слова electrum, означающего «янтарь».
вспышка молнии — одно из самых зрелищных проявлении электрического заряда, молния возникает и результате большого скопления электрических зарядов и облаках, в середине xviii века один из первых исследователей атмосферного электричества американский ученый бенджамин франклин провел опасный эксперимент, запустив в грозовое небо воздушного змея. он хотел доказать, что молния — результат того же электрического заряда, что возникает при трении предметов друг о друга,
если имеющие электрический заряд объекты притягивают и удерживают только легкие предметы, то магнит может удержать довольно тяжелые куски железа. по-этому издревле магниты применялись с пользой, например, в компасах.
откуда берется электрический заряд?
все атомы окружены облаком электронов, которые несут отрицательный электрический заряд. электроны движутся вокруг ядра. ядро обладает таким же суммарным зарядом, как и все его электроны, но это заряд положительный (+). обычно положительный и отрицательный заряды уравновешивают друг друга, и атом является электрически нейтральным. но у некоторых веществ часть внешних электронов имеет довольно непрочные связи с их атомами. иесли потереть два предмета друг о друга, то такие электроны могут освободиться и перекочевать на другой предмет. в результате этого перемещения у одного предмета электронов становится больше, чем должно быть, и он приобретает отрицательный заряд. у второго предмета электронов становится меньше, так что он приобретает положительный (+) заряд. заряды, формирующиеся подобным образом, называют иногда «электричеством трения», какой из предметов приобретет положительный или отрицательный заряд, зависит от относительной легкости, с какой электроны передвигаются в поверхностных слоях двух предметов.
если натереть шерстяной тряпкой полиэтиленовую леску, то она получит отрицательный заряд, а если натереть органическое стекло, то оно получит положительный заряд. в любом случае тряпка получит заряд, противоположный заряду натертого материала.
электрические заряды влияют друг на друга. положительный и отрицательный заряды притягиваются друг к другу, а два отрицательных или два положительных заряда отталкиваются друг от друга. если поднести к предмету отрицательно заряженную леску, отрицательные заряды предмета переместятся на другой его конец, а положительные заряды, наоборот, переместятся поближе к леске. положительные и отрицательные заряды лески и предмета притянут друг друга, и предмет прилипнет к леске. этот процесс называется электростатической индукцией, и о предмете говорят, что он попадает в электростатическое поле лески.
майкл фарадей доказал, что, электричество трения и электрический ток — одно и то же. он также доказал, что электрическое поле не может существовать внутри металлической клетки (теперь называемой клеткой фарадея).