Бір қалыпты үдемелі қозғалысы кезіңде автомобиль 5 секунд ішінде ғын 10-15 м/с-қа арттырады. автомобильдің үдеуі қандай?

Подведенная теплота

Q= 75 кДж  

Согласно Уравнению Менделеева - Клайперона  

PV ~ T  

Откуда  

Tк/Тн = 10/8 = 1,25

Температура выросла , внутренняя энергия тоже выросла.  

Подведенное тепло Q пошло на производство работы A и увеличение внутренней энергии dU.  

Q=A+dU

Политропный процесс  

P*V^n = const  

Откуда  

n = ln(1/8)/ln(1/10) = 0,903

Доля теплоты, расходуемая на работу равна  

A/Q = (k-1)/(k-n)= 0,4 / 0,497 = 0,805

(где k - показатель адиабаты , для воздуха 1,4)  

Доля теплоты, расходуемая на увеличение внутренней энергии равна  

dU/Q = (n-1)/(n-k) = 0,097/0,497 = 0,195  

Работа  

A = 0,805 * 75 = 60,4 кДж

Изменение внутренней энергии

dU = 0,195 * 75 = 14,6 кДж

Найдем объем стального бака:

V = 2 * 1 * 0,5 = 2 * 0,5 = 1 м3 (кубических метр).

Тогда, масса воды в стальном баке будет равна:

m = V * ro = 1 * 1000 = 1000 килограмм (где ro = 1000 кг/м3 - плотность воды).

При сжигании керосина выделится энергия, равная:

Q = 40,8 * 106 * 7,4 = 301,92 * 106 Джоулей.

По условию задачи, только 50% энергии пойдет на нагрев:

Q1 = Q / 2 = 150,96 * 106 Джоулей.

Тогда:

dt = Q1 / (4200 * 1000 + 60 * 462) = 150,96 * 106 / (4200000 + 27720) =

= 150960000 / 4227720 = 35,7° по шкале Цельсия.

ответ: вода нагреется на 35,7° по шкале Цельсия.

Объяснение: