Задача решена через моменты сил. Сила натяжения Т2 стремится повернуть блок относительно его оси против часовой стрелки. А сила Т1 - по часовой. Здесь важно понять, что на самом деле сила Т2 не поворачивает блок влево - ведь блок крутится вправо под действием силы m2g. Просто мысленно прикидывается: а куда бы повернула сила Т2 этот блок, если бы она оказала решающее действие на него относительно его оси. Это просто нужно для определения знака момента. Если сила стремится повернуть тело против часовой, то её момент принято считать положительным. Это сделано для удобства по аналогии с тригонометрическим кругом (отсчёт углов против часовой стрелки является положительным). Ведь есть задачи, в которых момент силы не такой очевидный как в этой: там плечо силы может высчитываться с синуса или косинуса.
Дано:
V' = V(л) = 50 л
p = р(воды) = 1000 кг/м³ = 10³ кг/м³
m = m(угля) = 0,2 кг = 2*10^(-1) кг
c = c(воды) = 4200 Дж/(кг*°С)
q = q(угля) = 30 МДж/кг = 30*10⁶ Дж/кг
dT - ?
Вся теплота сгорания угля пойдёт на нагрев воды, составим уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2
Q1 = qm
Q2 = cm'dT, где m' - масса воды, выразим её:
m' = p*V, где V = V'/1000 => m' = pV'/1000, тогда:
Q2 = (cpV'/1000)*dT, следовательно
Q1 = Q2
qm = (cpV'/1000)*dT
dT = qm / (cpV'/1000) = (qm*1000)/(cpV') = (30*10⁶*2*10^(-1)*10³)/(4200*10³*50) = (6*10⁸)/(420*10³*50) = 10⁸/(70*50*10³) = 10⁸/(7*5*10⁵) = 10³/35 = 1000/35 = 28,6 °С
ответ: примерно на 28,6 °С (при условии, что теплота сгорания угля равна 30 МДж).
Задача решена через моменты сил. Сила натяжения Т2 стремится повернуть блок относительно его оси против часовой стрелки. А сила Т1 - по часовой. Здесь важно понять, что на самом деле сила Т2 не поворачивает блок влево - ведь блок крутится вправо под действием силы m2g. Просто мысленно прикидывается: а куда бы повернула сила Т2 этот блок, если бы она оказала решающее действие на него относительно его оси. Это просто нужно для определения знака момента. Если сила стремится повернуть тело против часовой, то её момент принято считать положительным. Это сделано для удобства по аналогии с тригонометрическим кругом (отсчёт углов против часовой стрелки является положительным). Ведь есть задачи, в которых момент силы не такой очевидный как в этой: там плечо силы может высчитываться с синуса или косинуса.
Поэтому у Т2 знак "плюс", а у Т1 - "минус".