Плечі важіля 2м і 4м . До другого плеча приклали силу 40H . Яку силу необхідно прикласти до другого плеча щоб важіль перебував в рівновазі ？ До ть будь ласка ！！！

Дано:
m=2кг.
t₁=-10°C
t₂=100°C
c₁=2100 Дж/кг·°C
c₂=4200 Дж/кг·°C
L=2.3·10⁶ Дж/кг·°C
λ=34·10⁴ Дж/кг
Найти Q - ?

Решение:
Тут нужно несколько этапов решения. Сначала узнаем, сколько Q выделится при нагревании от -10 до 0.
1. Q=cm(t₂-t₁)
Q₁=2100 Дж/кг·°C · 2кг(0°С(-10°С))=42000 Дж.

Теперь Q плавления льда.
2. Q=λm
Q₂=34·10⁴Дж/кг · 2кг=680000 Дж.

Теперь Q нагревания воды.
3. Q=cm(t₂-t₁)
Q₃=4200 Дж/кг·°С · 2кг(100°С-0°С)=840000 Дж.

Теперь Q парообразования.
4. Q=Lm
Q₄=2.3·10⁶ Дж/кг·°C · 2кг=4600000 Дж.

А затем просто складываем все Q. (Q₁+Q₂+Q₃+Q₄)
Q=42000Дж+680000Дж+840000Дж+4600000Дж=6162000Дж=6.162 МДж.

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин