Всосуд содержащий 4,5 л воды при температуре 60 градусов цельсия , опускают 1,5 кг льда при -40 градусов цельсия. определить температуру воды в сосуде. потерями тепла принебречь. буду ! нужно в короткие сроки!

дано

m1=1.5кг -лед

с1=2060 дж/кг*с -по таблице

q1=335000 дж/кг -по таблице

v2=4.5л    соответствует m2= 4.5кг                    -вода

p2=1000 кг/м3

c2=4200 дж/кг*с -по таблице

т1=-40 с

t2=60 c

t3= 0 c

t- ? установившаяся температура

решение

q -тепло для охлаждения горячей воды  от т2= 60 с до т3=0 с

q=c2m2(t3-t2)=4200*4.5*(0-60)= -1134000 дж

q1 -тепло для нагревания льда от т1= -40 с до т3=0 с

q1=c1m1(t3-t1)=2060*1.5*())=123600 дж

q3 - тепло для полного плавления /таяния льда

q3=q1m1=335000*1.5=502500 дж

|q| > |q1+q3|

вывод :

у горячей воды достаточно тепла , чтобы нагреть лед  до т3=0 с ,затем 

полностью его расплавить  и нагреть холодную воду от т3=0 с до т

тогда

  q2 - тепло для охлаждения горячей воды  от т2= 60 с до т

q2=c2m2(t-t2)=4200*4.5*(t-60)

q4 - тепло для нагревания холодной воды  от т3= 0 с до т

q4=c2m1(t-t3)=4200*1.5*(t-0)

уравнение теплового

q1+q2+q3+q4=0

подставим известные значения

123600+4200*4.5*(t-60)+ 502500+4200*1.5*(t-0)=0

25200*т -507900=0

25200*т   = 507900

t=20.15 = 20.2 = 20 c  - ответ  на выбор

ответ 20 с

Качественные задачи

Что такое когерентные и некогерентные электромагнитные волны? Проведите аналогию с механическими волнами.

Что представляют собой когерентные источники в опыте Юнга?

В максимумах интерференционной картины от двух когерентных источников освещенность в 4 раза превышает освещенность от одного. Нет ли здесь нарушения закона сохранения энергии?

Ухудшится или нет четкость интерференционной картины в опыте Юнга, если точечные отверстия заменить длинными узкими параллельными щелями?

Примеры решения расчетных задач:

Задача 1.В опыте Юнга два когерентных источника S1 и S2 расположены на расстоянии d = 1 мм друг от друга. На расстоянии L = 1 м от источника помещается экран. Найдите расстояние между соседними интерференционными полосами вблизи середины экрана (точка А), если источники посылают свет длины волны λ = 600 нм.

Интерференционная картина на экране состоит из чередующихся темных и светлых полос, параллельных щелям S1 и S2. Интерференционная картина симметрична относительно центральной полосы, проходящей через точку А (рис. 1). Центральная полоса светлая, она соответствует разности хода Δ = 0.



В точках интерференционных максимумов оптическая разность хода

Δ=λ , где =0, 1, 2,... ; (1)

Условие интерференционных минимумов имеет вид:

 ; (2)

Предположим, что в точке В находится k-й максимум на расстоянии ykот центральной полосы. Ему соответствует разность хода Δ= r2 - r1= k λ .

Из треугольника S1BC видно, что  , а из треугольника S2BD видно, что  .

Из двух последних уравнений получим:

 .

Учтём , что  ;  . Тогда  , откуда:

 ; (3)

Используя для максимумов условие (1), получим:

 ;

где k = 1, 2, 3, … соответствуют интерференционным максимумам, расположенным выше точки А, а максимумам, расположенным ниже точки А, соответствуют k = -1, -2, -3, … Точке А соответствует центральный максимум (k = 0).

Используя условие интерференционных минимумов (2), можно найти их расстояния от центральной полосы по формуле (3):

 ;

Расстояние между соседними интерференционными максимумами (минимумами) называется шириной полосы и соответствует изменению k на единицу, то есть :

 ;

Ширина темных и светлых полос одинакова.

 ;