1)
Энергия, которую даёт спирт массой m = 20 г = 0.02 кг:
Q = Lm, где L - удельная теплота сгорания спирта = 3 * 10^6 Дж/кг.
Вся энергия уходит на нагрев воды массой M:
Lm = cM(t - t₀), где c - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг * °С).
Отсюда M:
M = Lm / c(T - T₀)
M = (3 * 10^6 Дж/кг * 0.02 кг) / (4200 Дж/(кг * °С) * (100 °С - 20 °С)) ≈ 0,17857 кг = 178,57 г
2)
Энергия, которая потребовалась на нагревание воды:
Q = cm(T - T₀), где m - масса воды = 2 кг.
Формула энергии, которую выделяет электрическая сеть с некоторым напряжением U и силой тока I:
Q = UIt
Отсюда сила тока в цепи:
I = Q / Ut = cm(T - T₀) / Ut
I = (4200 Дж/(кг * °С) * 2 кг * (100 °С - 20 °С)) / (220 В * 1800 с) ≈ 1,7 А
Поскольку свободное падение - равноускоренное движение, то пути, пройденные за равные промежутки времени относятся как нечётные натуральные числа, т.е.
S₁ : S₂ : S ₃ = 1 : 3 : 5, где S₁ = gt²/2 = 10·1/2 = 5 м - путь пройденный за первую секунду; S₂ - за вторую; S ₃ - за третью (тело падало 3 секунды).
Имеем:
S₁ : S₂ = 1 : 3; S₂ = 3S₁ = 3 · 5 = 15 м за вторую секунду;
S₁ : S ₃ = 1 : 5; S ₃ = 5S₁ = 5 · 5 = 25 м за третью;
S = S₁ + S₂ + S ₃ = 5 + 15 + 25 = 45 м - весь путь за три секунды.
ответ: высота 45 м
