Задача 5. Электрические часы. Известные побретатели Винтик и Шпунтик изобрели для жителей Цветочного города уникальные электрические часы. Для этого они взяли одинаковые по толщине и материалу проволоки и сделали из них минутную и часовую стрелку, а также проложили такую же проволоку по окружностям, которые описываются концами стрелок (см. рисунок). Часовая и минутная стрелки изолированы по всей длине кроме концов и точек крепления к оси. Проволочные окружности не изолированы и к ним в верхних точках подключены последовательно источник напряжения 10 В и амперметр. Жители Цветочного города обнаружили, что в момент, когда часы показывают ровно 3 часа, показания амперметра равны 10 мА. Что увидят они на амперметре, когда часы покажут ровно 6 часов? Амперметр считать идеальным, минутная стрелка в 2 раза длиннее часовой.

Условия, необходимые для полного сгорания топлива, включают в себя следующее:

•    непрерывный подвод топлива в зону горения;

•    непрерывный подвод окислителя (воздуха) в достаточном количестве;

•    хорошее перемешивание топлива с окислителем;

•   достаточная температура в топке;

•    достаточное время пребывания топливовоздушной смеси в топке.

Если хотя бы одно из перечисленных условий не выполняется, в системе появятся продукты неполного сгорания топлива.

При полном сгорании любого топлива с теоретически необходимым количеством воздуха состав продуктов сгорания, об. %, будет следующим:

CO2 + SO2+ H2O + N2 = 100.

При полном сгорании топлива и избытке окислителя (т.е. при а > 1) в продуктах сгорания будет присутствовать также избыточный кислород, об. %:

    CO2 + SO2 + H2O + N2 + O2 = 100.

При недостатке окислителя или плохом перемешивании сгорание топлива будет неполным, и в продуктах горения появятся горючие газы — вначале монооксид углерода СО, затем водород Н2 и метан СН4. Таким образом, в общем случае полный состав продуктов горения при сжигании топлива в условиях коэффициента избытка воздуха а < 1 будет следующим, об.%:

CO2 + Н20+ N2 + СО + Н2 + СН4 = 100.

Помимо газообразных компонентов в продуктах горения может быть и сажа.

Проще всего вначале вычислить не работу силы  , действующей на газ со стороны внешнего тела (поршня), а работу, которую совершает сила  давления   газа, действуя на поршень с силой  . согласно третьему закону ньютона  . модуль силы, действующей со стороны газа на поршень, равен  , где  p   - давление газа, а  s   - площадь поверхности поршня. пусть газ расширяется изобарно и поршень смещается в направлении силы    на малое расстояние  . так как давление газа постоянно, то работа газа равна:     эту работу можно выразить через изменение объема газа. начальный его объем  v1=sh1, а конечныйv2=sh2. поэтому где    - изменение объема газа.     при расширении газ совершает положительную работу, так как направление силы и направление перемещения поршня .