Сколько времени должен работать насос мощностью 40 кВт, чтобы из шахты глубиной 110 м откачать воду объемом 100 м^3?

1. нужно найти объем сосуда, в который налита жидкость а и б. для этого нужно определить силу архиvеда в воде fa fa =  ρ g v fа = f1 - f2, где f1 - сила тяжести куска металла в воздухе, 7,8 н f2 - сила тяжести куска металла в воде, 6,8 н ρ g v =  f1 - f2 где  ρ -  плотность воды,  1 g - ускорение свободного падения  = 10.  из равенства найдем объем сосуда: v =( f1-f2)/ρ g = (7,8-6,8)/ 1*10 = 1/10=0,1  2. сила тяжести куска металла в жидкости а равна разнице силы тяжести металла в воздухе и силы архимеда в жидкости а, то есть  f1 - faa = f3,   из этого следует ρ3 g v = f1-f3 ρ3 = (f1-f3) / g v =   (7,8- 7) / 10 * 0,1 = 0,8/1 = 0,8 аналогично находим плотность жидкости б: ρ4 = (f1-f4) / gv = (7,8 - 7,1) / 1 = 0,7

Дано: m = 0,3 кг   T0 = 320 K   3P0 (до) = P0 (после)   A - ?  ΔU - ?

Решение:

1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.

Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.

Получаем: A = P ΔV.

Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.

По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.

Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем: 

3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K

Теперь можем посчитать работу газа.

A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж

2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.