Строение вещества. Молекулы
Задание 1. а) Плотины водохранилища строят из самого плотного монолитного бетона. Однако при большом напоре воды происходит просачивание (фильтрация) воды через плотину. Как можно объяснить наблюдаемое явление?
б) Капля нефти растекается по поверхности воды, образуя тонкую плёнку. Какой может быть наименьшая толщина такой плёнки?

Решим более важную задачу, а именно: «научимся решать все похожие задачи». Для этого решим аналогичную задачу:

ЗАДАЧА ***

Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре –50 градусов Цельсия.

РЕШЕНИЕ ***

Все молекулы в модели идеального газа движутся поступательно, вращаются и колеблются. Полная механическая энергия, т.е. внутренняя энергия нескольких молей газа выражается для одноатомного, двухатомного или трёхатомного газов, соответственно одной из следующих формул:

,

или

;

При этом энергия вращения и колебания есть только у двухатомных и многоатомных газов и именно эти типы энергий вызывают увеличение коэффициентов в выражении внутренней энергии, а энергия именно поступательного движения молекул для любого типа газа выражается именно через коэффициент 3/2 .

Итак, для суммы кинетических энергий поступательного движения всех молекул нескольких молей произвольного газа, нужно использовать выражение с коэффициентом 3/2 :

— формула [1]

Полное число молекул в нескольких молях газа вычисляется, как:

— формула [2]

Разделим общую кинетическую энергию поступательного движения молекул в нескольких молях газа на полное число этих молекул и получим как раз кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы:

, и подставляя сюда выражения для и из [1] и [2], получим:

.

Здесь учтено, что: , где R – универсальная газовая постоянная, – число Авогадро, а Дж/К – коэффициент Больцмана.

Итак: .

И нужно ещё учесть, что температура T в Кельвинах выражается через температуру в Цельсиях, как: , тогда:

.

Конечный расчёт даст, что:

Дж Дж =

Дж.

ОТВЕТ ***

Дж.

В вашем случае все рассуждения аналогичны, а численный ответ получится почти точно на 90% больше.

После смешивания горячая охладится до температуры Тконеч, а холодная нагреется до Тконеч. 
При этом горячая отдаст тепла Qг = mгС (Тг - Т конеч), 
а холодная получит тепла от горячей Qx = mxC (T конеч - Тх).
Так как тепло никуда не исчезает, а переходит от одного тела к другому.
Получаем уравнение mxC(T конеч - Тх). 
Из него находим Тконеч = (mгTг + mхTх)/(mг + mх) = (4 * 30 + 3 * 16)/(4 + 3) = 24 С
при вычислении плотность онуляется, т. к. она одинакова (используемые жидкости эта одна и таже жидкость) поэтому масса = объему в этом уравнении