4. незаряженному металлическому шарику радиусом7,2 см, находящемуся в вакууме, передали 3·1011 электронов. каким стал его потенциал?
5. чему равна емкость конденсатора, если электрический заряд на одной пластине конденсатора равен +2 кл, а на другой-2 кл, а напряжение между пластинами 10 кв?
ответ: 1200°C
Объяснение:
Дано:
m=135кг
m1=1,17кг
q=27МДж
с=500Дж/кг°С
t2=1500°C
λ=0,84*10⁵Дж/кг
t1-?
Количество теплоты, которое пошло на нагрев и плавление стали, равно:
Q=q*m1=27*1,17=31,59МДж
Теплота на плавление стали:
Q1=λ*m=0,84*10⁵*135=11340000Дж=11,34МДж
Теплота, которая пошла на нагрев стали до температуры плавления, равна:
Q2=Q-Q1=31,59-11,34=20,25МДж
Температура на нагрев стали определяется по фомуле:
Q2=c*m*Δt
Отсюда Δt=Q2/(c*m)=20250000/(500*135)=300°C
Начальная температура стали равна:
t1-t2-Δt=1500-300=1200°C
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