. С какой силой притягиваются два железнодорожных вагона массой 70 т каждый, если расстояние между ними равно 49 м В стакане было100 гводы при температуре 20° С. Какой станет температура смеси при доливании в стакан50 гводы при температуре 50° С?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения силы притяжения между двумя железнодорожными вагонами воспользуемся законом всемирного тяготения Ньютона:

F = G (m1 m2) / r^2,

где F - сила притяжения, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы вагонов, r - расстояние между вагонами.

Подставляем известные значения:

G = 6.67 10^-11 Н м^2 / кг^2,
m1 = m2 = 70 т = 70000 кг,
r = 49 м.

F = 6.67 10^-11 (70000 70000) / 49^2 ≈ 2.02 10^6 Н.

Следовательно, два железнодорожных вагона притягиваются с силой примерно 2.02 * 10^6 Н.

Для определения конечной температуры смеси воды в стакане после добавления 50 г воды при температуре 50° С воспользуемся законом сохранения теплоты:

m1 c1 (T1 - Tf) = m2 c2 (Tf - T2),

где m1, c1, T1 - масса, удельная теплоемкость и начальная температура воды в стакане, m2, c2, T2 - масса, удельная теплоемкость и начальная температура доливаемой воды, Tf - конечная температура смеси.

Подставляем известные значения:

m1 = 100 г = 0.1 кг,
c1 = 4186 Дж / (кг К),
T1 = 20° С = 293 К,
m2 = 50 г = 0.05 кг,
c2 = 4186 Дж / (кг К),
T2 = 50° С = 323 К.

Теперь находим конечную температуру смеси Tf:

0.1 4186 (293 - Tf) = 0.05 4186 (Tf - 323),
418.6 (293 - Tf) = 209.3 (Tf - 323),
122554.8 - 418.6Tf = 209.3Tf - 66870.9,
331425.7 = 627.9Tf,
Tf ≈ 527° С.

Следовательно, температура смеси после доливания воды составит примерно 527° С.