Нужно добавить 0,28 кг горячей воды
Объяснение:
m₁ = 0.4 кг - масса воды в калориметре
t₁ = 15°C - температура воды в калориметре
t₂ = 100°C - температура горячей (добавленной) воды
t = 50°C - температура воды в калориметре после добавления горячей воды
m₂ -? - масса горячей (добавленной) воды
Чтобы нагреть воду в калориметре до температуры t необходима энергия
Q = cm₁(t - t₁)
Эту энергию отдаст горячая вода
Q = cm₂(t₂ - t)
cm₁(t - t₁) = cm₂(t₂ - t)
m₂ = m₁(t - t₁)/(t₂ - t) = 0.4(50 - 15)/(100 - 50) = 0.28 (кг)
Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии всегда постоянна( так как энергия никуда не исчезает и не берется из ниоткуда). запишим этот закон:
Е=Ек+Еп; Е=(m*v*v)/2+mgh.
в первой ситуации, когда тело находясь на высоте не падает, закон имеет вид:
Е1=(m*0*0)/2+mgh
во второй ситуации на половине пути:
Е2=(m*v*v)/2+mgh/2
по закону сохранения энергии:
Е1=E2
(m*v*v)/2+mgh/2=(m*0*0)/2+mgh; |*2
m*v*v+mgh=2mgh
v*v=(2mgh-mgh)/m
v*v=gh
из полученной записи считаем кинетическую энергию в середине пути:
Е кинетическая= (2кг*10н/кг*15м)/2=150 Н
E потенциальная=2кг*10Н/кг*15 м/2=150Н
