Запиши вид механической энергии, которой обладает тело движения, и его уравнение

Дано: m = 0,3 кг   T0 = 320 K   3P0 (до) = P0 (после)   A - ?  ΔU - ?

Решение:

1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.

Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.

Получаем: A = P ΔV.

Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.

По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.

Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем: 

3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K

Теперь можем посчитать работу газа.

A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж

2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.

Составим уравнение теплового ..
Q1=Q2
Q1-кол-во теплоты, которое отдает вода с t=100град
Q2-кол-во теплоты, которое принимает вода массой 160г
Q1=cm1(t2-t1), где t2=36град-температура смеси, конечная температура, а t1=100град
Q1=cm1*64 (знак минус опускаем, он указывает на направление теплового процесса, идет отдача тепла)
Q2=cm2(t2-t), где t-начальная температураводы массой 160г
переведем массы в систему Си
160г=0,16кг, 40г=0,04г
вернемся к уравнению теплового , оно примет вид
c*m1*64=cm2(36-t)
сократим на c-это теплоемкость одного и того же в-ва, воды, чтоб не загромождать расчеты. Получим..
64m1=(36-t)m2
подставим значения масс для решения уравнения с одним неизвестным
64*0,04=(36-t)*0,16
36-t=64*0,04:0,16
36-t=16
t=20(град)
ответ: первоначальная температура воды в стакане была 20 град. цельсия