На горизонтальную поверхность льда при температуре T_1 = 0 C кладут однокопеечную монету, нагретую до температуры T_2 = 50 C. Монета проплавляет лёд и опускается в образовавшуюся лунку. На какую часть своей толщины она погрузится в лёд? Удельная теплоёмкость материала монеты C = 380 Дж/(кг · C), плотность его ρ = 8,9 г/см^3, удельная теплота плавления льда λ= 3,4 · 10^5 Дж/кг, плотность льда ρ_0 = 0,9 г/см^3.
В калориметр, в котором находилось m_0 = 100 г воды при температуре T_0 = 20 C, по каплям с постоянной скоростью начинают наливать горячую воду постоянной температуры. График зависимости температуры T воды в калориметре от времени t изображён на рисунке. Найдите температуру горячей воды, считая, что между падением капель в калориметре каждый раз успевает установиться тепловое равновесие. Потерями тепла пренебречь.
В фарфоровую чашку массой m_ф = 100 г, находящуюся при комнатной температуре T_к = +20 ◦ C, наливают m_1 = 150 г горячего кофе при температуре T_1 = +90 ◦ C. Затем достают из холодильника брикет мороженого, имеющий температуру T_2 = −12 ◦ C, и серебряной ложкой (масса ложки m_лож = 15 г) кладут понемногу мороженое в кофе, каждый раз размешивая его. Так поступают до тех пор, пока не установится температура T_3 = +45 ◦ C, когда кофе приятно пить. Оцените, сколько граммов мороженого надо положить для этого в кофе?
В двух калориметрах налито по 200 г воды — при температурах +30C и +40C. Из «горячего» калориметра зачерпывают 50 г воды, переливают в «холодный» и перемешивают. Затем из «холодного» калориметра переливают 50 г воды в «горячий» и снова перемешивают. Сколько раз нужно перелить такую же порцию воды туда-обратно, чтобы разность температур воды в калориметрах стала меньше 1C? Потерями тепла в процессе переливаний и теплоёмкостью калориметров пренебречь.
Почему, когда человек стоит у костра даже в безветренную погоду, дым обычно лезет в глаза?
Один из простейших термоскопов (эти приборы использовались до изобретения термометра) состоял из открытой стеклянной трубки, наполненной водой почти полностью (см. рисунок). В воде находились несколько крошечных грушевидных сосудов с оттянутыми вниз открытыми горлышками. Внутри сосудов находился воздух в таком количестве, чтобы при определённой температуре (около 15 C) сосуды плавали внутри трубки.
Известно, что в тропиках на больших высотах (больше 10–15 км) дуют постоянные ветры от экватора по направлению к полюсам. Почему?
Можно ли измерить время, за которое свет проходит школьный коридор? Оказывается, можно, и для этого не требуются сверхточные датчики и секундомеры. Метод, предложенный в 1838 году Араго и успешно применённый четверть века спустя Фуко, позволяет измерить скорость света, не выходя из школы.
Вот схема опыта Жана Бернара Леона Фуко, позаимствованная из книги Бернарда Джеффа "Майкельсон и скорость света":
Рис. 3. Установка Фуко.
Измерить скорость света при помощи телескопа и часов совсем не сложно. Даже шестиклассник с самым простым телескопом может повторить измерения Олафа Рёмера и определить скорость света с хорошей точностью.
Главной проблемой является длительность проекта, ведь наблюдения нужно проводить с разницей в несколько месяцев.
«Хитрый» продавец на рынке торгует рыбой, взвешивая её на весах, сделанных из палки и верёвки (см. рисунок), причём не обманывает покупателей. Покупателю разрешается взвесить рыбу самому, но при условии, что рыба помещается только на левую чашку весов и не снимается до момента расплаты. Продавец разрешает провести максимум два взвешивания, предоставляя покупателю набор гирь.
Как определить массу понравившейся вам рыбы?
«Коромысло» весов с пустыми чашками занимает горизонтальное положение.