Вычислим ускорение свободного падения на поверхности Луны
gл = G * Mл / Rл², т. к. Mл не дано выразим ее через параметры Земли
g₀ = 9,8 м/с²
g₀ = G * Mз / Rз² => Mз = g₀ * Rз² / G
gл = G * Mз / (81 * Rл²) = G * g₀ * Rз² / (G * 81 * Rл²) = g₀ * (Rз / (9 * Rл)²
gл = 9,8 м/с² * (6,4*10⁶ м / (9 * 1,74*10⁶ м)² ≈ 1,64 м/с²
При выстреле кинетическая энергия пули переходит в потенциальную энергию взаимодействия пули и Луны на max высоте H. Кинетическая энергия пули на этой высоте становится равной нулю. Считаем потенциальную энергию на поверхности Луны равной 0.
ΔЕк = - (ΔЕп)
0 - m*v₀²/2 = - (Eп - 0)
Eп = - G * m * Mл / (Rл + H) = - G * m * Mл * Rл² / ((Rл + H) * Rл²)
Еп = - gл * m * Rл² / (Rл + H) - на выcоте H
m * v₀² / 2 = gл * m * Rл² / (Rл + H)
v₀² / 2 = gл * Rл² / (Rл + H)
Rл + H = 2 * gл * Rл² / v₀²
H = 2 * gл * Rл² / v₀² - Rл
H = 2 * 1,64 м/с² * (1,74*10⁶ м)² / (400 м/с)² - 1,74*10⁶ м ≈ 6,03*10⁷ м = 6,0*10⁴ км = 60000 км
Дано:
m = 100 г = 0,1 кг
t₁ = 5°C
t₂ = 34,6°C - температура кипения эфира
с = 2340 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость эфира
r = 0.4·10⁶ Дж/кг - удельная теплота парообразования эфира
Найти:
Q - количество теплоты для обращения эфира в пар
Сначала эфир нужно нагреть до температуры кипения. Для этого необходима энергия
Q₁ = cm(t₂ - t₁) = 2340 · 0.1 · (34.6 - 5) = 6926.4 (Дж)
Для обращения в пар эфира при температуре кипения потребуется энергия
Q₂ = r · m = 0.4·10⁶ · 0.1 = 40 000 (Дж)
Всего для обращения эфира в пар потребуется количество теплоты
Q = Q₁ + Q₂ = 6926.4 + 40 000 = 46 926.4 (Дж)
Потребуется теплоты Q = 46 926.4 Дж ≈ 47 кДж
