Задача 3. Максимальная доля. Решите задачу и оформите её полное решение (с записью формул, вычислениями и ответом).
В идеальный термос помещают одинаковое количество воды (с
температурой +t °С) и льда (с температурой -t °С). Какая максимальная доля
льда может расплавиться при этом? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг
ос), удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг °С), удельная теплота плавления
льда 330 000 Дж/кг ( ).

Теплопроводность веществ колеблется в широком пределе. Наилучшей теплопроводностью отличаются металлы, в частности серебро. Наихудшая теплопроводность у газов. Если структура тела пористая, а в порах содержится газ, то такое тело тоже будет обладать низкой теплопроводностью, что широко используется, например для утепления домов.

У себя дома вы можете встретить как тела с хорошей теплопроводностью (серебряная ложка, золотое кольцо, металлическая дверная ручка и т.д.) - такие тела на ощупь кажутся холодными, так и тела с плохой теплопроводностью (дерево, пенопласт, пористая губка и т.д.) - такие тела субъективно кажутся теплее тел с хорошей теплопроводностью.

Потенциальной энергией, например, обладает тело, поднятое относительно поверхности земли, потому что энергия тела зависит от взаимного положения его и земли и их взаимного притяжения. если считать потенциальную энергию тела, лежащего на земле, равной нулю, то потенциальная энергия тела, поднятого на некоторую высоту, определится работой, которую совершит сила тяжести при падении тела на землю. обозначим потенциальную энергию тела еп. поскольку еп= а, а работа, как мы знаем, равна произведению силы на путь, тоа = fh,где f — сила тяжести.значит, в этом случае и потенциальная энергия еп равна eп  = fh, или eп  = gmh, где  g  — ускорение свободного падения,  m  — масса тела,  h  — высота, на которую поднято тело.огромной потенциальной энергией обладает вода в реках, удерживаемая плотинами. падая вниз, вода совершает работу, приводя в движение мощные турбины электростанций.потенциальную энергию молота копра (рис. 194) используют в строительстве для совершения работы по забиванию свай.открывая дверь с пружиной, совершают работу по растяжению (или сжатию) пружины. за счёт приобретённой энергии пружина, сокращаясь (или распрямляясь), совершает работу, закрывая дверь.энергию сжатых и закрученных пружин используют, например, в механических часах, некоторых заводных игрушках и пр. потенциальной энергией обладает всякое деформированное тело.потенциальную энергию сжатого газа используют в работе тепловых двигателей, в отбойных молотках, которые широко применяют в горной промышленности, при строительстве дорог, выемке твёрдого грунта и т. д. энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической (от греч. кинема — движение) энергией. кинетическая энергия тела обозначается буквой ек.движущаяся вода, приводя во вращение колесо водяной мельницы, расходует свою кинетическую энергию и совершает работу. кинетической энергией обладает и движущийся воздух — ветер, который заставляет вращаться флюгера на крышах. от чего зависит кинетическая энергия? обратимся к опыту (см. рис. 193). если скатывать шарик а с разных высот, то можно заметить, что чем с большей высоты скатывается шарик, тем больше его скорость и тем дальше он передвигает брусок, т. е. совершает большую работу. значит, кинетическая энергия тела зависит от егоскорости.за счёт того, что скорость летящей пули велика, она обладает большой кинетической энергией.кинетическая энергия тела зависит и от его массы. ещё раз обратимся к опыту (см. рис. 193), но будем скатывать с наклонной плоскости другой шарик — большей массы. брусок в передвинется дальше, т. е. будет совершена большая работа. значит, и кинетическая энергия второго шарика больше, чем первого. чем больше масса тела и скорость, с которой оно движется, тем больше его кинетическая энергия.для того чтобы определить кинетическую энергию тела, применяют формулу где  m  — масса тела,    — скорость движения тела.кинетическую энергию тел используют в технике. например, на мощных гидроэлектростанциях за счёт кинетической энергии воды получают электрическую энергию. удерживаемая плотиной вода обладает, как было уже сказано, большой потенциальной энергией. при падении с плотины вода движется и имеет такую же большую кинетическую энергию. она приводит в движение турбину, соединённую с генератором электрического тока. вода является экологически чистым источником энергии в отличие от различных видов топлива.все тела в природе либо потенциальной, либо кинетической энергией, а иногда той и другой вместе. например, летящий самолёт обладает и кинетической, и потенциальной энергией. мы познакомились с двумя механической энергии. иные виды энергии (электрическая, внутренняя и др.) будут рассмотрены в других разделах курса .