Маневровий тепловоз рухаючись з швидкістю 5 м/с зчепився з нерухомим вагоном знайдіть швидкість вагона і тепловоза після зчеплення , якщо відношення модулів їх середніх прискорень під час взаємодії а1. = 2
а2 = 3
а2

1.

Дано

 

V1=2л =0.002м3                -вода

p1=1000 кг/м3

c1=4200 Дж/кг*С -по таблице

m2=400г=0.4кг -алюминий

с2=930 Дж/кг*С -по таблице

T1=15 C

T2=75 C

m3=30г=0.030кг -керосин

q=4.6*10^7 Дж/кг -по таблице

КПД - ?  примуса

 

РЕШЕНИЕ

 

КПД = (Q1+Q2) /Q3

Q1=c1m1(T2-T1)=c1*V1*p1*(T2-T1)=4200*0.002*1000*(75-15)= 504000 Дж

Q2=c2m2(T2-T1)=930*0.4*(75-15)= 22320 Дж

Q3=qm3=4.6*10^7*0.030=1380000 Дж

КПД = (Q1+Q2) /Q3=(504000+22320) / 1380000=0.38  (38%)

 

ответ КПД =0.38  (38%)

2

Дано

m1=0.1кг -лед

с1=2060 Дж/кг*С -по таблице

q1=335000 Дж/кг -по таблице

m2=5кг           -вода

p2=1000 кг/м3

c2=4200 Дж/кг*С -по таблице

Т1=-10 С

T2=80 C

T3= 0 C

T- ? установившаяся температура

РЕШЕНИЕ

Q -тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды  от Т2= 80 С до Т3=0 С

Q=c2m2(T3-T2)=4200*5*(0-80)= -1680000 Дж

Q1 -тепло для нагревания льда от Т1= -10 С до Т3=0 С

Q1=c1m1(T3-T1)=2060*0.1*(0-(-10))= 2060 Дж

Q3 - тепло для полного плавления /таяния льда

Q3=q1m1=335000*0.1=33500 Дж

|Q| >|Q1+Q3|

ВЫВОД :

у ГОРЯЧЕЙ воды достаточно тепла , чтобы нагреть лед  до Т3=0 С ,затем 

полностью его расплавить  и нагреть ХОЛОДНУЮ воду от Т3=0 С до Т

ТОГДА

 Q2 - тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды  от Т2= 80 С до Т

Q2=c2m2(T-T2)=4200*5*(T-80)

Q4 - тепло для нагревания ХОЛОДНОЙ воды  от Т3= 0 С до Т

Q4=c2m1(T-T3)=4200*0.1*(T-0)

уравнение теплового баланса

Q1+Q2+Q3+Q4=0

подставим известные значения

2060+4200*5*(T-80)+ 33500+4200*0.1*(T-0)=0

21420*Т -1644440=0

21420*Т =1644440

T=76.77 = 76.8 = 77 C  - ответ  на выбор

ответ 77 С

Дано:
m1=1kg
t1=0 C
q = 4,4* Дж/кг 
λ = 3,4* Дж/кг 
L = 2,3* Дж/кг 
Найти:
m2 - ? масса газа для плавления льда
m2 - ? для кипения воды
Решение:
Qгаз=qm2 (теплота сгорания газа)
Qлед=λm1 (теплота плавления льда)
По закону сохранения энергии: qm2=λm1
Отсюда, получаем: m2= λm1/q
Масса газа для плавления льда = 7 граммов газа
Qвода=сm1Δt (теплота нагревания до 100 градусов)
Qгаз=Lm1 (теплота испарения воды)
Qсгорания газа=Qнагревания воды
qm2=сm1Δt
Отсюда, получаем: m2=(сm1(100-0))/q=4200*1*100/4.4* = 10 
Масса газа для испарения килограмма воды = 10 грамм
ответ: 7 граммов газа, чтобы расплавить кг льда и увеличить на 10, чтобы испарить растаявший лед.