Задать во Войти
АнонимФизика31 января 18:37
В горелке сжигается топливо массой m1. КПД горелки n. Полезная теплота Q передается куску меди, массой m2. В результате
чего его температура T повышается от T1 до T2. Нагретую медь кладут на большую льдину при T=273 К. Масса образовавшейся воды m3. дано: дерево m1 = 349г m2 = 8 кг T1 = 285К m3 = 1,16кг Найти: n Q T2
ответ или решение
Данные: m1 (масса сгоревшего топлива (сухих дров)) = 349 г = 0,349 кг; m2 (масса куска меди) = 8 кг; Т1 (исходная температура куска меди) = 285 К; m3 (масса образовавшейся воды) = 1,16 кг; T (первоначальная температура льдины) = 273 К.
Постоянные: qд (уд. теплота сгорания сухих дров) = 107 Дж/кг; См (уд. теплоемкость меди) = 400 Дж/(кг*К); λ (уд. теплота плавления льда) = 34 * 104 Дж/кг.
1) Теплота, полученная большой льдиной от куска меди (полезная теплота): Q = λ * m3 = 34 * 104 * 1,16 = 39,44 * 104 Дж = 394,4 кДж.
2) Конечная температура куска меди: T2 = Q / (Cм * m2) + Т = Q / (Cм * m2) + Т = 39,44 * 104 / (400 * 8) + 273 = 396,25 К.
3) КПД горелки: η = Q / Qд = Q / (qд * m1) = 39,44 * 104 / (107 * 0,349) = 0,113 или 11,3%.
По модулю 2 кг*м/с.
Объяснение:
Так как не упоминаются другие действующие силы, разумно предположить, что в задаче рассматривается замкнутая система – система тел, которые взаимодействуют только между собой т.е. не действуют никакие внешние силы. (например, Fтяж т.е. сила притяжения между телом из данной системы тел и посторонним телом, не входящим в данную систему, – Землёй) Эта замкнутая система тел состоит из двух ядер, соответственно её и рассматриваем. А т.к. она замкнута, можно воспользоваться законом сохранения импульса (ЗСИ). Рассмотрим два случая/момента: I – до столкновения, II – после столкновения. PI (в данном равенстве подразумевается суммарный импульс системы тел) = PII по ЗСИ.
Твоё условие p1 = 5 кг*м/с я обозначу как P1ого. V2 = 0 м/с – это скорость второго ядра до столкновения, так как тогда оно покоилось.
PI = m1*V1 + m2*V2 = P1ого + m2 * V2 = 5 + 4*0 = 5 кг*м/с.
Удар неупругий => после столкновения ядра как единое целое движутся т.е. с одной скоростью, обозначим её за U.
PII = m1 * U + m2 * U = (m1 + m2) * U => U = PII / (m1 + m2).
Уже выяснили, что PI = PII, значит U = PI / (m1 +m2). Подставим данные и получим: U = 5 / (6 + 4) = 0,5 м/с.
Импульс тела высчитывается по формуле: P = m * V (это скорость, а не объём, конечно). Тогда изменение импульса первого тела: P(конечный) – P(начальный) = U * m1 – P1ого = 0,5 * 6 – 5 = 3 – 5 = – 2 кг*м/с.
