Вкалориметр, где находится вода массой mв=2.5кг при температуре tв.=5град.c, помещают кусок льда mл=700г. когда установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса воды увеличилась на m=64г. определите начальную температуру льда.теплоемкостью калориметра и потерями теплоты пренебречь. удельная теплота плвления льда 3.2*10^5 дж/кг, удельная теплоемкость воды c=4200 дж/(кг*к), удельная теплоемкость льда 2100 дж/(кг*к

дано:   кг

            кг

            кг

            c

            дж/(кг*с)

            дж/(кг*с)

            дж/кг

 

найти начальную температуру льда  

 

запишем уравнение теплового :

    )

где - количество теплоты, отданное водой льду, при ее охлаждении

  - количество теплоты, пошедшее на нагревание льда от  до температуры его плавления

    - количество теплоты, пошедшее на плавление льда

очевидно, что равновесная температура c, а начальная температура льда отрицательная.

по определению имеем:

  )

    )  )подставим в (1) вместо ,   и   соотвественно выражения (2), (3) и (4):     , отсюда выразим         )(5) - расчетная формула для        расчет по формуле (5):   c 

 

Сходство в том, что они могут взаимопревращаться и в том, что эти две ипостаси есть энергия, способность совершать работу. различия: пот. может быть запасена на неопределенное время, начало отсчета - произвольное за счет неопределенности постоянной интегрирования потенциала, количество произведенной работы либо приращенной в кинетическую форму есть приращение (+или-) пот. энергии. кин. существует только при наличии движения в той или иной форме. начало отсчета не является произвольным. примерно так навскидку?

1утверждение об неограниченном расширении газа относится к случаю, если на молекулы газа не действуют никакие силы (за исключением сил взаимодействия при случайных соударений). в случае молекул атмосферы это не совсем так. атмосфера земли лежит в своего рода "сосуде" с гравитационными "стенками". молекулы воздуха, как и все гравитирующие объекты,  гравитационной массой. поэтому они не могут покинуть планету, если не скоростью, большей второй космической. кстати сказать, из-за теплового распределения по скоростям часть молекул атмосферы (по счастью для нас - небольшая) обретают скорости, позволяющие им покидать пределы атмосферы  безвозвратно. если бы этот процесс не компенсировался бы постоянным пополнением атмосферы, земля со временем растратила бы её. 2. никак! поскольку з.б-м относится к газовым процессам с неизменной массой. а когда мы - вы, или я, или ещё кто-то - надуваем щеки, мы добавляем за эти самые щёки добавочную массу воздуха из легких. так что это просто-напросто другой случай. для которого нужно применять другой закон. 3. опять-таки, это разные случаи. охлаждение (и разогрев) при соприкосновении с налетающим воздухом происходит не из-за прикосновения с воздухом как таковым. а из-за того, как происходит это соприкосновение и что при этом происходит. при дозвуковых скоростях налетающего потока изменение температуры обтекаемого тела (носа или метеорита - неважно) увеличиваются теплопотери (и то лишь тогда, когда температура тела выше температуры воздуха. так, в пустыне жарким днём, нос отнюдь не замёрзнет от ветра -  наоборот! жаркий ветер будет обжигать нос жаром). при сверхзвуковых скоростях - а именно с такими скоростями врезаются космические обломки в атмосферу - обтекаемое тело создаёт ударную волну, в области которой температура повышается на порядки. грубо это можно представить себе как адиабатический разогрев сжимаемого столба воздуха перед налетающим телом, поскольку при сверхзвуке среда не "успевает" расступаться перед сверхзвуковым объектом. вот почему сверхзвуковой метеорит накаляется, пока не сгорит - или не сбросит скорость в ходе торможения до звуковой. если это сброс скорости произойдёт достаточно высоко над грунтом, то на конечном этапе падения метеорит будет охлаждаться по мере своего перемещения в воздухе - точно так же, как и нос!