1. Кулька масою 150 мг, підвішена на шовковій нитці, має заряд +10 нКл. На відстані 30 см від неї знизу розміщують іншу кульку. Яким повинен бути заряд цієї кульки, щоб сила натягу нитки зменшилася вдвічі?
1) Для начала найдём высоту столба; давление на дно сосуда вычисляется по формуле: p=ρgh, выразим h=p/ρg h=20000/1000×10=2(м) Теперь вычислим для ртути p=13000×10×2=260000 Па=260 кПа 2) Для начала найдём массу шара: m=ρg=7800×1=7800 кг По закону Архимеда вес тела в жидкости равен разности веса тела в воздухе и действующей на него выталкивающей силы Вес шара в воздухе равен P(в воздухе)=mg=7800×10=78000 Н Найдём выталкивающую силу (Силу Архимеда): F=ρgV где ρ-плотноть жидкости, а V - объём погружённой части тела F=1000×10×1=10000 Н P(в воде)=P(в воздухе)-F P(в воде)=78000-10000=68000 Н
Дано: m₁ = 40 кг t₀ = 30° C t = 1200° C - температура плавления чугуна η = 12% = 0,12 - в процентах не вычесляется q = 29,3·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания кокса (из справочника) c = 540 Дж/(кг·°С) - удельная теплоёмкость чугуна (из справочника) λ = 9,7·10⁴ Дж/кг - удельная теплота плавления (серого) чугуна (из справочника)
Найти: m₁ = ? - необходимая масса кокса для плавления чугуна
Решение: КПД печи это отношение:
где Q₁ - это тепло затраченное для всего процесса плавления чугуна
где Qн - тепло потраченное для нагревания чугуна от 30° С до температуры плавления; Qп - тепло затраченное на расплавление чугуна; Q₂ - тепло получаемое за счёт сгорания кокса; Получаем:
Откуда искомая масса потребовавшегося кокса:
p.s в задаче не указан кокой вид чугуна (серый, белый) для примера* взял серый чугун
h=20000/1000×10=2(м)
Теперь вычислим для ртути p=13000×10×2=260000 Па=260 кПа
2) Для начала найдём массу шара: m=ρg=7800×1=7800 кг
По закону Архимеда вес тела в жидкости равен разности веса тела в воздухе и действующей на него выталкивающей силы
Вес шара в воздухе равен P(в воздухе)=mg=7800×10=78000 Н
Найдём выталкивающую силу (Силу Архимеда): F=ρgV где ρ-плотноть жидкости, а V - объём погружённой части тела
F=1000×10×1=10000 Н
P(в воде)=P(в воздухе)-F
P(в воде)=78000-10000=68000 Н
m₁ = 40 кг
t₀ = 30° C
t = 1200° C - температура плавления чугуна
η = 12% = 0,12 - в процентах не вычесляется
q = 29,3·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания кокса (из справочника)
c = 540 Дж/(кг·°С) - удельная теплоёмкость чугуна (из справочника)
λ = 9,7·10⁴ Дж/кг - удельная теплота плавления (серого) чугуна (из справочника)
Найти:
m₁ = ? - необходимая масса кокса для плавления чугуна
Решение:
КПД печи это отношение:
где Q₁ - это тепло затраченное для всего процесса плавления чугуна
где Qн - тепло потраченное для нагревания чугуна от 30° С до температуры плавления;
Qп - тепло затраченное на расплавление чугуна;
Q₂ - тепло получаемое за счёт сгорания кокса;
Получаем:
Откуда искомая масса потребовавшегося кокса:
p.s в задаче не указан кокой вид чугуна (серый, белый) для примера* взял серый чугун