1)
Дано:
T = 0 °С
m₁ = 0,8 кг
m₂ = 100 г = 0,1 кг
Tk = 100 °С
T' = 30 °С
с = 4200 Дж/(кг* °С)
λ = 330*10³ Дж/кг
L = 2260*10³ Дж/кг
m₃ - ?
Пар ввели. Он начнёт выделять тепло - сначала конденсироваться (Qк), затем остывать (Qо). Эта теплота пойдёт на нагрев воды (Qн), плавление льда (Qп) и его последующий нагрев (Qн(льда)). В итоге в сосуде будет вода температурой Т'. Составим уравнение теплового баланса:
Qк + Qо = Qн + Qп + Qн(льда)
Qк = Lm₃
Qо = сm₃|T' - Tk| = cm₃(Tk - T')
Qн = cm₁(T' - T)
Qп = λm₂
Qн(льда) = cm₂(T' - T)
Подставляем правые части в уравнение баланса и выражаем m₃:
Lm₃ + cm₃(Tk - T') = cm₁(T' - T) + λm₂ + cm₂(T' - T)
m₃*(L + c*(Tk - T')) = c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂
m₃ = [c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂] / [L + c*(Tk - T')] = [4200*(30 - 0)*(0,8 + 0,1) + 330*10³*0,1] / [2260*10³ + 4200*(100 - 30)] = 0,05732... = 0,057 кг = 57 г
ответ: 57 г.
2)
Дано:
P = 500 л.с.
1 л.с. = 735 Вт
η = 35%
t = 10 дн. = (60*60) * 24 * 10 = 864000 с
q = 42 МДж/кг = 42*10⁶ Дж/кг
m - ?
Составим уравнение КПД двигателя:
η = (Aп/Аз)*100
Ап = P*t
Аз = Qз = qm =>
=> η = (Aп/Qз)*100 = (P*t)*100 / (qm) = [(P*t)*100 / q] / m =>
=> m = [(P*t)*100 / q] / η = (P*t)*100 / (qη)
Решаем. Мощность при расчётах переводим в ватты.
m = (P*t)*100 / (qη) = (500*735*864000*100) / (42*10⁶*35) = 21600 кг = 21,6 т
ответ: 21,6 т.
4) 1130 кг/м³
5) 50 Н
6) 767 Н
7) 280 см³
8) 0,02 м³
9) Потонет в спирте и бензине
Объяснение:
4) Сила выталкивания тела из жидкости - это сила архимеда ( Fa), формула которой:
Fa = pgV, где p - плотность жидкости, g - константа, V - объём погруженного тела
Тогда переведём 200 см³ в м³ -> 200 см³ = 0,0002 м³
p = Fa / gV = 2,26 / (10 * 0,0002) = 1130 кг/м³
5) Вес в воздухе (Po) = Pв + Fa
5 дм³ = 0,005 м³
Тогда нужно найти Fa - это и есть разница между весом в воздухе и в воде:
Fa = pgV = 1000(т.к. вода) * 10 * 0,005 = 50 Н ( на 50 Н )
6) По всем предыдущим формулам:
65 дм³ = 0,065 м³
Fa = 1180 * 10 * 0,065 = 767 Н
7)
Pв = Po - Fa
Fa = Po - Pв = 4,4 = 1,6 = 2,8 Н
p2 = 1000 кг/м³ ( плотность воды )
Fa = p2gV = 1000 * 10 * V
V = 2,8 / 10000 = 0,00028 м³ = 280 см³
8) Вес уменьшился на 160 Н - это и есть Fa
p2 = 800 кг/м³ ( плотность керосина )
Fa = p2gV = 800 * 10 * V
V = 160 / 8000 = 0,02 м³
9) Если тело потонет, то Fa < Fт ; Fт = 3,5 ; тогда узнаем Fa для каждого случая:
p1 = 1000 кг/м³ p2 = 800 кг/м³ p3 = 710 кг/м³ 400 см³ = 0,0004 м³
1) Fa = 1000 * 0,0004 * 10 = 4 Н ( Fa > Fт ), значит тело не потонет
2) Fa = 800 * 0,0004 * 10 = 3,2 Н ( Fa < Fт ), значит тело потонет
3) Fa = 710 * 0,0004 * 10 (очевидно, что если плотность жидкости стала ещё ниже - тело снова потонет; получится меньшая Fa)
