Воду охлаждаем до 0⁰С: Q=m*c*(t-t₀) =m*4200*(10-0) = 42 000* m = 42*m кДж
Вода замерзает: Q₁ = λ*m = 330000*mт= 330*m КДж
Общее количество теплоты: Q₀ = Q+Q₁ 3 720 = m*(42+330) m = 3 720 / 372 = 10 кг
ответ: Взяли 10 кг воды (ведро)
ninaandreeva3179
09.01.2020
Три часа = 3*60 (минут) = 3*360 секунд=1080 секунд - это был перевод в СИ. Скорость утечки: 1,1*10^8 м³/с⇒ за три часа утечет 1,1*10^8*1080=11,88*10^10 кубометров. Дальше уравнение p=nkT T=20+273 (в Кельвины) =293 К p=101 325 Па (760 мм рт. ст., нормальная атмосфера) (но можешь взять просто 100 кПа) концентрация n=N/V, где N - искомое число молекул, V - найденный выше объем k- постоянная Больцмана 1,38*10^(-23) Дж/К p=N/V*kT⇒N=pV/kT У меня ответ вышел примерно 3*10^36 молекул, но в расчетах могла ошибиться. Формулы точно правильные
zadvornovakrmst
09.01.2020
Поднимаясь по желобу на высоту h шарик приобретает потенциальную энергию W = mgh.
При малых смещениях можно считать, что амплитуда колебаний по дуге желоба l равна проекции этой дуги на горизонталь X0. Из прямоугольного треугольника, образованного радиусом желоба R, амплитуды горизонтального смещения X0 и проекции крайнего положения шарика на вертикаль (R-h) следует: X0^2 + (R-h)^2 = R^2 Отсюда получим: X0^2 = 2*R*h - h^2 Учитывая, что при малых колебаниях h^2 << 2*R*h X0^2 = 2*R*h
Таким образом, получаем выражение для h через амплитуду X0 при малых отклонениях от положения равновесия: h = X0^2/2R
Потенциальная энергия, максимальная при крайнем положении шарика обретает вид: W = m*g*X0^2/2R
Теперь получим значение максимальной кинетической энергии шарика (при прохождении положения равновесия). Она равна: T = m*V0^2/2 + I*Omega^2/2 поскольку, коль шарик катится по жёлобу без проскалзывания, мы должны, помимо кин энергии поступательного движения шарика массы m, учитывать ещё и энергию вращения шарика с моментом инерции I и угловой скоростью вращения шарика вокруг его собственной оси Omega.
При этом максимальная линейная скорость шарика V0 = Omega*r, где r = радиус шарика => Omega = V0/r
T = m*V0^2/2 + I*(V0/r)^2/2
Если шарик совершает гармонические колебания по закону x(t) = X0*Sin(omega*t) то его скорость должна меняться по закону v(t) = x'(t) = omega*X0*Cos(omega*t)
Таким образом, максимальная линейная скорость шарика (амплитуда скорости) равна V0 = omega*X0, где omega - циклическая частота колебаний шарика.
Выражение для максимальной кинетической энергии шарика принимает вид: T = m*(omega*X0)^2/2 + I*(omega*X0)^2/(2r^2).
Поскольку момент инерции шарика радиуса r и массы m равен I = (2/5)mr^2, то
T = m*(omega*X0)^2/2 + (2/5)mr^2*(omega*X0)^2/(2r^2) = (7/10)m*(omega*X0)^2
В колебательной системе максимальное значение потенциальной энергии W равно максимальной величине кинетической энергии T.
(7/10)m*(omega*X0)^2 = m*g*X0^2/2R отсюда, сокращая в обеих частях равенства m и X0 получаем:
(7/5)*omega^2 = g/R
и окончательно omega^2 = (5/7)*(g/R) и omega = sqrt(5g/7R).
Частота такого "маятника" niu = omega/2Pi niu = sqrt(5g/7R)/2Pi
Q=m*c*(t-t₀) =m*4200*(10-0) = 42 000* m = 42*m кДж
Вода замерзает:
Q₁ = λ*m = 330000*mт= 330*m КДж
Общее количество теплоты:
Q₀ = Q+Q₁
3 720 = m*(42+330)
m = 3 720 / 372 = 10 кг
ответ:
Взяли 10 кг воды (ведро)