Железнодорожный вагон массой м движущийся со скоростью v сталкивается с неподвижным вагоном массой 2м и сцепляется с ним. с какой скоростью движутся вагоны после столкновения

M₁ = 1.5 кг - масса расплавленного свинца λ₁ = 23 000 дж на кг - удельная теплота плавления свинца δt₁ = 327 - 27 = 300 c снижение температуры свинца с₁ = 130 дж на кг на град - удельная теплоёмкость свинца тепло, выделившееся при отвердевании и остывании свинца q₁ = m₁(λ₁ + с₁δt₁) m₂ = 100 г = 0.1 кг - масса льда с₂ = 2100 дж на кг на град - удельная теплоёмкость льда с₃ = 4200 дж на кг на град - удельная теплоёмкость воды λ₂ = 330 000 дж на кг - удельная теплота плавления льда δt₂ = 0 - (-10) = 10 с - нагрев льда до температуры плавления δt₃ = 27 - 0 = 27 с - нагрев воды до равновесной температуры δt₄ = 100 - 0 = 100 с - нагрев воды до точки кипения λ₃ = 2 256 000 дж на кг - удельная теплота испарения воды x - доля выкипевшей воды тепло, поглощенное при нагреве и расплаве льда а также при нагреве талой воды частью до равновесной температуры, частью - до температуры кипения плюс тепло, затраченное на выкипание части воды равно: q₂ = m₂(λ₂ + c₂δt₂ + c₃(1-x)δt₃ + c₃xδt₄ + xλ₃) уравнение получается из условия q₁ = q₂ m₁(λ₁ + с₁δt₁) = m₂(λ₂ + c₂δt₂ + c₃(1-x)δt₃ + c₃xδt₄ + xλ₃) выделив xm₂ из этого уравнения, получим: xm₂ = (m₁(λ₁ + с₁δt₁) - m₂(λ₂ + c₂δt₂ + c₃δt₃))/(λ₃ + c₃(δt₄ - δt₃)) xm₂ = (1.5*(23 000 + 130*300) - 0.1*(330 000 + 2100*10 + 4200*27)/(2 256 000 + 4200*(100 - 27)) = (93 000 - 46 440)/2 562 600 = 0.018 кг из 100 граммов льда при начальной температуре -10 с выкипело 18 граммов воды при отвердевании свинца, налитого при температуре плавления и остывании его (свинца) до 27 градусов.

Работа холодильных машин

    Работа холодильных машин основана на том, что от охлаждающей среды отнимается тепло и передается телу с более высокой температурой (воде или воздуху), т. е. происходит переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому. Согласно второму началу термодинамики такой переход возможен только при дополнительной затрате работы извне и достигается осуществлением обратного кругового термодинамического процесса или холодильного цикла. В качестве такого холодильного цикла принят обратный цикл Карно, который осуществляется с рабочего тела, называемого холодильным агентом (хладагентом).

На свойстве реальных газов охлаждаться при их расширении без производства работы основана работа холодильных машин некоторых типов. Это свойство называется эффектом Томсона — Джоуля. Для реальных газов становятся неточными и ур. (VII, 48) —(VII,56). Для таких газов можно воспользоваться тем или другим уравнением состояния реальных газов, например уравнением Ван-дер-Ваальса (III, 28), и получить соответствующие выражения для термодинамических функций, аналогичные таковым для идеальных газов, но соответственно более сложные.