Примени таблицу формул при решении задачи. Два электрических заряда -2мкКл и +3мкКл, взаимодействуют в вакууме(εс=1) на расстоянии 3мм. С какой силой взаимодействуют точечные заряды?

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

I. Решим на пальцах:

Средняя скорость в равноускоренном движении строго равна срежнеарифметическому значению краевых скоростей на заданном участке.

Поскольку кабина и пассажир уходят из одной общей точки одновременно и встречаются в другой общей точке одновременно, то, значит, их средние скорости равны!

Cредняя скорость поезда равна половине его конечной, поскольку v(ср) = ( 0 + u) / 2 = u/2. А средняя скорость пассажира равна его собственной скорости. Итак, v = u/2 ==> u = 2v = 9 км/ч.

II. Решим строго

Уравнение движения пассажира, для координаты, отсчитываемой от точки совмещения его с кабиной:

xп(t) = vt ;

Уравнение движения кабины поезда, для координаты, отсчитываемой от точки совмещения кабины с пассажиром:

xк(t) = at²/2 ;

Найдём точки совмещения этих уравнений, т.е. когда описываемые ими движения «встречаются»:

xк(t) = xп(t) ;

vt = at²/2 ;

t = 2v/a ;

При равноускоренном движении, скорость кабины описывается выражением: u = at. тогда u = a * 2v/a = 2v = 9 км/ч.