1)
Дано:
T = 0 °С
m₁ = 0,8 кг
m₂ = 100 г = 0,1 кг
Tk = 100 °С
T' = 30 °С
с = 4200 Дж/(кг* °С)
λ = 330*10³ Дж/кг
L = 2260*10³ Дж/кг
m₃ - ?
Пар ввели. Он начнёт выделять тепло - сначала конденсироваться (Qк), затем остывать (Qо). Эта теплота пойдёт на нагрев воды (Qн), плавление льда (Qп) и его последующий нагрев (Qн(льда)). В итоге в сосуде будет вода температурой Т'. Составим уравнение теплового баланса:
Qк + Qо = Qн + Qп + Qн(льда)
Qк = Lm₃
Qо = сm₃|T' - Tk| = cm₃(Tk - T')
Qн = cm₁(T' - T)
Qп = λm₂
Qн(льда) = cm₂(T' - T)
Подставляем правые части в уравнение баланса и выражаем m₃:
Lm₃ + cm₃(Tk - T') = cm₁(T' - T) + λm₂ + cm₂(T' - T)
m₃*(L + c*(Tk - T')) = c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂
m₃ = [c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂] / [L + c*(Tk - T')] = [4200*(30 - 0)*(0,8 + 0,1) + 330*10³*0,1] / [2260*10³ + 4200*(100 - 30)] = 0,05732... = 0,057 кг = 57 г
ответ: 57 г.
2)
Дано:
P = 500 л.с.
1 л.с. = 735 Вт
η = 35%
t = 10 дн. = (60*60) * 24 * 10 = 864000 с
q = 42 МДж/кг = 42*10⁶ Дж/кг
m - ?
Составим уравнение КПД двигателя:
η = (Aп/Аз)*100
Ап = P*t
Аз = Qз = qm =>
=> η = (Aп/Qз)*100 = (P*t)*100 / (qm) = [(P*t)*100 / q] / m =>
=> m = [(P*t)*100 / q] / η = (P*t)*100 / (qη)
Решаем. Мощность при расчётах переводим в ватты.
m = (P*t)*100 / (qη) = (500*735*864000*100) / (42*10⁶*35) = 21600 кг = 21,6 т
ответ: 21,6 т.
№1
Q=Q1+Q2
Q1=2300000*0,2=460000 Дж
Q2=4200*0,2*(100-40)=50400 Дж
Q=460000+50400=510400 Дж ≈ 510 кДж
№2
Два значения нужно сложить и получишь общее количество теплоты. Теплоту парообразования ты найдёшь в справочнике и умножишь на два килограмма с поправкой, что плотность воды при 30 градусов не 1000, а где то около 998.
А второе значение ты найдёшь по формуле: Количество тепла = масса (в килограммах) * теплоёмкость (около 4190 дж/кг*К) * на разницу температур (а у нас она 100 - 30 = 70)
№3
Если при нагревании электроны не будут покидать проводник то тока в проводнике от одного конца к другому не будет
Поверхность проводника будет являться в этом случае эквипотенциальной поверхностью а это значит разность потенциалов между любыми точками проводника будет равна нулю
№4
Количество теплоты, выделенное при сгорании угля= количеству теплоты, затраченному на нагревание воды.
Q1=Q2.
Q1=q*m1. ( q -удельная теплота сгорания древесного угля=3,4*10^7Дж/кг, m1-масса угля).
Q2=c*m2*dt. ( c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m2-масса воды=0,1кг. dt(дельта t ) -изменение температуры=50град). Приравняем
q*m1=c*m2*dt. выразим массу угля.
m1=c*m2*dt / q.
m1=4200*0,1*50 / 3,4*10^7=0,0006кг. (0,6 грамма).
