m1 = 12кг - масса воды в калориметре
t1 = 5°C - температура воды в калориметре
m2 = 0,5 кг - масса пара
t2 = 150 °C - температура пара
Сп = 2300 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость пара
Св = 4190 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость воды
r = 22,6 · 10⁵ Дж/кг - теплоёмкость парообразования
t3 - ? - температура теплового баланса
Сначала пар охладился до tкип = 100°С, при этом он отдал энергию Q1
Q1 = Cп · m2 · (t2 - tкип) = 2300 · 0,5 · (150 - 100) =
= 57500 = 0,575 · 10⁵ (Дж)
Затем пар сконденсировался и превратился в воду, при этом он отдал энергию Q2 = r · m2 = 22,6 · 10⁵ · 0,5 = 11,3 · 10⁵ (Дж)
После этого вода массы m2 охладилась до температуры t3, отдав энергию Q3 = Cв · m2 · (tкип - t3)
Вода в калориметре нагрелась до температуры t3, поглотив энергию
Q4 = Cв · m1 · (t3 - t1)
Уравнение теплового баланса имеет вид:
Q1 + Q2 + Q3 = Q4
Q1 + Q2 + Cв · m2 · (tкип - t3) = Cв · m1 · (t3 - t1)
Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип - Cв · m2 · t3 = Cв · m1 · t3 - Cв · m1 · t1
Cв · m1 · t3 + Cв · m2 · t3 = Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип + Cв · m1 · t1
t3 = (Q1 + Q2 + Cв · (m2 · tкип + m1 · t1)) : (Cв · (m1 + m2)) =
= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4190 · (0.5 · 100 + 12 · 5)) : (4190 · (0.5 + 12) =
= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4,609 · 10⁵) : 0.52375 · 10⁵ ≈ 31°
ответ: ≈ 31°С
Однакові маленькі металеві кульки, що несуть однойменні заряди 15 і 60 нКл, знаходяться на відстані 2 м один від одного. Кульки привели в зіткнення. На яку відстань їх потрібно розвести, щоб сила взаємодії залишилася колишньою?
Так як кульки однакові, то після зіткнення вони будуть мати однакові заряди q'1 = q'2 = q'. За законом збереження заряду
q1 + q2 = 2q’.

2. Заряджені кульки, що знаходяться на відстані 2 м один від одного, відштовхуються з силою 1 Н. загальний заряд кульок 50 мкКл. Як розподілений заряд між кульками?
Сумарний заряд кульок дорівнює q = q1 + q2.

q1 = 38 мкКл, q2 = 12 мкКл. При обчисленні коренів системи рівнянь виходить, що q1 = 12 мкКл, q2 = 38 мкКл.
3. Два маленьких однакових за розміром заряджених кульки, що знаходяться на відстані 2 м, притягуються з силою 27 мН. Після того, як кульки приведені в зіткнення і потім рознесені на колишню відстань, вони стали відштовхуватися з силою 9 мН. Визначте початкові заряди кульок.
Так як кульки однакові, то після зіткнення їх заряди будуть однаковими по модулю. Оскільки кульки до зіткнення притягувалися, то мали різнойменні заряди; після зіткнення відштовхуються, отже, заряди однойменні. Тому в законі збереження заряду:
q1 – q2 = 2q’.
q = 4 мкКл

1) q2 = 6 мкКл 2) q2 = - 2 мкКл
q1 = - 6 мкКл q1 = 2 мкКл
Т. ч. q1 = ± 6 мкКл, q2 = - +2 мкКл
Объяснение:
минимум Так
