Айсберг (ледяная гора) имеет вес 9-10h. сколько кубичечких метров льда находится под водой, сколько над водой? для расчетов считать воду пресной.

айсберг (ледяная гора) имеет вес 9-10h. сколько кубичечких метров льда находится под водой,сколько над водой? для расчетов считать воду пресной.

Предположим, что весь пар и весь лёд – превратятся в состоянии термодинамического равновесия в воду. таким образом, ответ к уже был бы готов, mвод=m+m, где m = 0.4 кг и m = 0.015 кг – масса исходного льда и исходного пара соответственно. осталось лишь выяснить, верно ли сделанное вначале предположение. если у нас получится, что конечная температура вещества, ожидаемого как жидка вода, окажется выше tк = 100°с (температура кипения и конденсации), то, стало быть, наше предположение неверно, и нужно полагать, что не весь пар сконденсируется. а если у нас получится, что конечная температура вещества, ожидаемого как жидка вода, окажется ниже to = 0°с, то, стало быть, наше предположение неверно, и нужно полагать, что не весь лёд расплавится. с учётом сделанного предположения, запишем уравнение теплового : qк + qо = qн + qп + qл , где: qк – отдаваемая при конденсации пара теплота, qо – теплота, отдаваемая при охлаждении воды, полученной из пара, qн – теплота, получаемая при нагревании воды, полученной из льда, qп – поглощаемая при плавлении льда теплота. qл – теплота, получаемая при нагревании льда, qк = lm , где l = 2.3 мдж/кг – теплота конденсации пара, qо = cm(tк–t) , где с = 4.2 кдж/кг°с – теплоёмкость воды, а t – конечная температура, qн = cm(t–to) = cmt , qп = λm , где λ = 330 кдж/кг – теплота плавления льда, qл = [c/2] m(to–tн) = [c/2] m(0+|tн|) = cm|tн|/2 , где tн = –14°с – температура исходного льда, qк + qо = qн + qп + qл , lm + cmtк – cmt = cmt + λm + cm|tн|/2 , cmt + cmt = lm – λm + cmtк – cm|tн|/2 , t(m+m) = (lm–λm)/с + mtк – m|tн|/2 , t = ( (lm–λm)/с + mtк – m|tн|/2 ) / (m+m) , вычислим: t ≈ ( ( 2 300 000 * 0.015 – 330 000 * 0.4 ) / 4200 + 0.015*100 – 0.4*7 ) / 0.415 = = ( ( 345 – 1320 ) / 42 – 1.3 ) / 0.415 < 0°c ; вычисленная конечная температура t< 0°c, а значит, предпосылка о том, что весь лёд перейдёт в воду – неверна. пойдём другим путём. предположим, что весь пар – превратится в состоянии термодинамического равновесия в воду, которая остынет до 0°c. а лёд нагреется до 0°c, но превратится в воду лишь частично. будем считать, что в воду превратиться масса ∆m льда. тогда, получаемое значение для ∆m должно подчиняться неравенству 0 < ∆m < m , т.е. масса льда, превращающегося в воду должна быть больше нуля и меньше массы всего льда. итак: qк + qо = qп + qл , где: qк = lm , qо = cm(tк–to) = cmtк, qп = λ∆m , qл = [c/2] m(to–tн) = –cmtн/2 , lm + cmtк = λ∆m – cmtн/2 , lm + cmtк + cmtн/2 = λ∆m , ∆m = ( lm + c(mtк + mtн/2) ) / λ , вычислим: ∆m = ( lm + c(mtк + mtн/2) ) / λ ≈ ≈ ( 2 300 000 * 0.015 + 4200 ( 0.015*100 – 0.4*7 ) ) / 330 000 ≈ 0.088 кг ≈ 88 г ; значение массы льда, превращающейся в воду, получаемой из таких предположений – больше нуля и меньше массы всего льда, а значит, предположение оправданно. весь пар, как мы указали выше, тоже превратится в воду. стало быть, полная масса воды, получающаяся в заданных условиях, сложится из массы пара m и массы части льда, превращающегося в воду: mвод = ∆m + m ≈ ( lm + c(mtк + mtн/2) ) / λ + m ≈ 88 г + 15 г ≈ 103 г . ответ: 103 г.

Направим ось ох вертикально вверх. тогда, по второму закону ньютона, m*a=-m*g-f, где a - ускорение тела, f - искомая сила сопротивления. так как a=dv/dt, где v - скорость тела, то m*dv/dt=-m*g-f. подставляя исходные данные, приходим к уравнению dv/dt=-10-f, или dv=-10*dt-f*dt.  отсюда скорость v=-10*∫dt-f*∫dt=-10*t-f*t+v0. используя условие v(0)=40 м/с, находим v0=v(0)=40 м/с, и тогда v(t)=-10*t-f*t+40 м/с. в высшей точке подъёма v=0. подставляя это значение и время t=2,5 с в выражение для v(t), получаем уравнение 0=-25-2,5*f+40, откуда 2,5*f=15 и f=15/2,5=6 н. ответ: 6 н.