Если трансформатор имеет КПД 100%, входное напряжение 211 В и выходное напряжение 13 В, найдите коэффициент поворота трансформатора решение и ответ.

Объяснение:

№1

Q = Qл. + Qв.

Q = cл.m( tпл. - tн.) + λm + св.m( t - tпл. )

Q = m( cл.( tпл. - tн. ) + св.( t - tпл. ) + λ )

Q = 2( 2100 ( 0 - ( -20 ) ) + 4200 ( 40 - 0 ) + 2,3 * 10^6 ) = 5,02 MДж

№2

Qв. + Qл. = 0

Qл. = - Qв.

Так как лёд уже находится при температуре плавления то мы его уже не нагреваем а только плавим

λmл. = - cв.mв.( tпл. - t )

λmл. = cв.mв.( t - tпл.)

mл. = ( cв.mв.( t - tпл.) )/λ

mл. = ( 4200 * 2( 20 - 0 ) )/( 2,3 * 10^6 ) ≈ 0,073 кг = 73 г

№3

Интересная задача...

Сразу скажу что из условия мы точно не знаем растаял ли лед или нет...

Поэтому мы должны провести оценку

При Qв. > Qл. - весь лёд растаял и нагрелся до определенной температуры

При Qв. = Qл. - весь лёд растаял и имеет конечную же конечную температуру как и вода 0°С

При Qв. < Qл. - растаяла лишь часть льда но всё-таки некоторое количество льда осталось в твёрдом агрегатном состоянии а конечная температура льда и воды стала равна 0 °С

Поэтому

Для начала представим что что весь лёд растаял если это правда то тогда должно выполняться условие что

Qв. ≥ Qл.

Qв. = св.mв.( tн. - tпл.) = 4200 * 1( 30 - 0 ) = 126 кДж

Qл. = λmл.

Qл. = 2,3 * 10^6 * 0,5 = 1150 кДж

126 кДж ≥ 1150 кДж - Неверно

отсюда следует что тепловой энергии воды всё-таки не хватило чтобы растопить весь лёд и конечная температура льда и воды осталось равной 0 °С

№4

Q = Qл. + Qв.

Q = cл.m( tпл. - tн. ) + λm + св.m( t - tпл. )

Q = m( cл.( tпл. - tн. ) + св.( t - tпл. ) + λ )

Q = 1( 2100( 0 - ( -10 ) ) + 4200( 50 - 0 ) + 2,3 * 10^6 ) = 2531 кДж

№5

Буду считать то что удельная теплота сгорания дров q равна 15 МДж/кг

η = Qпол./Qзат.

η = ( Qл. + Qв. )/Qзат.

η = ( сл.m( tпл. - tн. ) + λm + св.m( tк. - tпл. ) )/( qmд. )

η = ( m( сл.( tпл. - tн. ) + λ + св.( tк. - tпл. ) ) )/( qmд. )

η = ( m( сл.( tпл. - tн. ) + λ + св.( tк. - tпл. ) ) )/( qmд. )

mд. = ( m( сл.( tпл. - tн. ) + λ + св.( tк. - tпл. ) ) )/( qη )

mд. = ( 5( 2100( 0 - ( -10 ) ) + 2,3 * 10^6 + 4200( 100 - 0 ) ) )/( 15 * 10^6 * 0,5 ) ≈ 1,827 кг

Рассмотрим два участка движения тела. Участок 1 - наклонный. Участок 2 - горизонтальный. На участке 1 выберем направление оси х вдоль наклонной поверхности вниз, оси у - перпендикулярно наклонной поверхности вверх. На тело действуют три силы: вес (направлена вертикально вниз, раскладывается на две составляющие по осям х - в полож.направлении и у-в отриц.направлении), норм.реакция опоры (направлена перпендикулярно к накл.поверхности вверх, т.е. в полож.направлении оси у), трения (направлена в отриц.направлении по оси х). Проекция веса тела на ось у полностью уравновешена реакцией опоры, т.е. ускорение вдоль у равно 0. Тогда N=m*g*cos(alfa). ВДоль оси х 2-закон Ньютона выглядит так: m*g*sin(alfa)-μ*N=m*a. Учитывая выражение для реакции опоры, получим: m*g*sin(alfa)-μ*m*g*cos(alfa)=m*a. Сократим на m: g*sin(alfa)-μ*g*cos(alfa)=a. Исходим из того, что тело начало движение из состояние покоя. Тогда скорость в конце наклонного участка 1: V=a*t. Время движения: t=SQRT(2*l/a). L-длина наклонного участка: L=h/sin(alfe). Подставив все это в выражение для скорости , получим: V=SQRT(2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa)). Это скорость в конце участка 1, она же есть начальная скорость на участке 2 (горизонтальном).

На участке 2 тело движется под действием тех же трех сил, только теперь осб х - горизонтальная, у - вертикальная. Таким образом, вес направлен вертикально вниз и его х-составляющая равна 0. По 2 закону нюьтона, учитвая, что вес полностью уравновешен силой реакции опоры, получим: Fтр=μ*N=μ*m*g=m*a2, где a2-ускорение (замедление) на участке 2. Отсюда :а2=μ*g. Движение на этом участке равнозамедленное. Начальная скорость известна, конечная - равна 0: 0=V-a2*t, отсюда: t=V/a2=V/(μ*g). Это время, пройденное телом до остановка на участке 2. Расстояние в случае равнозамедленного движения:L2=V*t-a2*t*t/2=V*V/(μ*g)-μ*g*(V/(μ*g)*(V/(μ*g)/2. Упростив выражение получим: L2=V*V/(2*μ*g). Подставим найденное для участка 1 выражение конечной скорости V: L2=2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(2*μ*g)=L*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/μ=h*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(μ*sin(alfa)). В конечном преобразовании использовано выражение для длины наклонного пути, полученное при рассмотрении участка 1.