Визначте мінімальну швидкість, з якою мають летіти назустріч одна одній дві краплини води, щоб під час зіткнення повністю випаруватися. Температура краплинок перед зіткненням 293 К. У внутрішню енергію перейшло 50% механічної. Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг*К), а питома теплота пароутворенняя 2,3 Мдж/кг. Відповідь подайте у м/с.

Лед должен нагреться до 0 градусов, на это нужно Q1=c1*m1*(0-t1)=c1*5*30=150*c1. Здесь с1 - удельная теплоемкость льда (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплоемкостей веществ в задачнике или учебнике) кДж/(кг*град) , m1 - масса льда (5 кг) , t1 - исходная температура льда (-30 градусов Цельсия) .
Далее лед должен расплавиться, на это нужно Q2=лямбда*m1=5*лямбда, где лямбда - удельная теплота плавления льда (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплот плавления веществ в задачнике или учебнике) кДж/кг.
Далее, вода, получившаяся при таянии льда, должна нагреться до конечной температуры t. На это нужно Q3=c2*m1*(t-0)=5*c2*t. Здесь с2 - удельная теплоемкость воды (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплоемкостей веществ в задачнике или учебнике) кДж/(кг*град) .
Общая затрата тепла Q1+Q2+Q3. Это тепло берется за счет охлаждения теплой воды Q4=c2*m2*(t4-t), Здесь с2 - удельная теплоемкость воды (должна быть приведена либо в самой задаче, либо в таблице удельных теплоемкостей веществ в задачнике или учебнике) кДж/(кг*град) , m2 - масса теплой воды (20 кг) , t4 - исходная температура теплой воды (70 градусов Цельсия) .
Согласно закону сохранения энергии Q1+Q2+Q3=Q4. Подставляешь их выражения и решаешь относительно t.

Чтобы найти среднюю скорость, нужно все расстояние поделить на все время движения. Сначала переведем скорость, данную в м/с в км/ч. Для этого умножим число на 3.6. 10 м/с = 36 км/ч; 12 м/с = 43,2 км/ч.

Теперь нужно найти время, затраченное на каждый из отрезков пути.
1-й отрезок: 3/15:54 = 1/270
2-й отрезок: 5/15:36 = 1/108
3-й отрезок: 7/15:43.2 = 7/648

Теперь следует привести все дроби к общему знаменателю, получаем что все затраченное на путь время будет выглядеть так: 12/3240 + 18/3240+35/3240=65/3240
Теперь весь путь S = 1 делим на все время и получаем:
1/65/3240 ~ 50(49.8)км/ч

ответ: Средняя скорость приблизительно равна 50 км/ч