Пружинный маятник с нагрузкой 0,81 кг был выведен из равновесия. Какова жесткость пружины, если ее смещение составляет половину амплитуды колебаний впервые за 0,314 с?

Дано:

m1(стали)=0.156 кг

m2(калориметра)=0,045 кг

m3(воды)=0,1 кг

t1(воды)=17 С

t2(стали)=100 С

t3(смеси)=29 С

С2(калориметра)=890 Дж/кгС

С3(воды)=4200 Дж/кгC

для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплогого баланса: Q1=-Q2(это общий вид). По условию задачи, стальной цилиндр отдает энергию, а калориметр с водой-поглащает. Соотвественно, уравнение принимает вид:

Q1(калориметра)+Q2(воды)=-Q3(стали);

С3m3*(t3-t1)+ C2*m2*(t3-t1)=-(C1*m1*(t1-t2))

4200 Дж/кг С*0,1 кг*(29 C-17 C)+890 Дж/кгС*0,045 кг(29C-17C)=-(0.156 кг*C1*(29C-100C)

5040Дж+480.6 Дж=11.076*C1

C1=(5040+480.6)/11,076=498( приближенно равно табличному значению)

Переводим в систему СИ

50 г = 0,05 кг

Для начала необходимо найти Q - количество теплоты, которое выделится при сгорании 50 г спирта. Для этого нужно знать удельную теплоту сгорания спирта, обозначается буквой q

Q=q*m, где m - масса спирта, q=26 000 000 Дж/кг

Q=26 000 000*0,05=1300 000 Дж

Для того, чтобы воду превратить в пар, нужно ее нагреть до 100 градусов Цельсия. На нагревание и испарение (парообразование) свои формулы:

Q=c*m(t2-t1), где с=4200 Дж/кг -удельная теплоемкость воды, t2=100, t1=0

Q=L*m, где L=2 256 000 Дж/кг - удельная теплота парообразования

Количество теплоты на нагрев и парообразование = количеству теплоты при сгорании спирта

c*m(t2-t1)+L*m=q*m

4200*m(100-0)+2 256 000*m=1 300 000

находим m=0,485 кг

10 10 Нравится

Объяснение: