Яка кількість теплоти потрібна для того, щоб в алюмінієвій кастрюлі масою 800 г нагріти 5 л води від 100С до кипіння? ( питома теплоємність води 4200 Дж/кг0С, густина води 1000 кг/м3, питома теплоємність алюмінію 920 Дж/кг0С). Відповідь у кДж. 1 кДж=103 Дж

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

V₀x = 10 м/с
ax = - 2 м/с²
t = 10 c
L - ?
Так как проекция ускорения отрицательна, то необходимо проверить характер движения тела на предмет изменения направления движения.
В момент смены направления движения скорость тела равна нулю
ax = (vx - v₀x) / t => t = (vx - v₀x) / ax
t = (0 -10 м/с) / (- 2 м/с²) = 5 с - вывод первые 5 с тело двигалось в направлении оси ОХ, а следующие 5 с в противоположном направлении
Путь за 10 с состоит из пути за первые 5 с + путь за оставшиеся 5 с.
L₁ = v₀x*t - ax*t²/2 = 10 м/с * 5 с - 2 м/с² * (5 с)² / 2 = 50 - 25 = 25 м
L₂ = ax*t²/2 = 2м/с² * (5 с)² / 2 = 25 м
L = L₁ + L₂ = 25 м + 25 м = 50 м
Дополнительно: перемещение тела за 10 с будет равно нулю.