батарея с эдс 4 в и внутренним сопротивлением 1 ом входит в состав неизвестной цепи. к полюсам батареи подключен вольтметр, он показывает напряжение 6 в. определите количество теплоты, выделяющейся в единицу времени на внутреннем сопротивлении батареи.
Объяснение:
Дано:
B = 0,2 Тл
R = 2 см = 0,02 м
h = 50 см = 0,50 м
e = 1,6*10⁻⁹ Кл - заряд протона
m = 1,67*10⁻²⁷ кг - масса протона
V - ?
Сила Лоренца:
F = e*V*B*sin α - где α - угол между векторами V и B.
Электрон одновременно участвует в двух движениях - перпендикулярно силовым линиям магнитного поля со скоростью Vz и вдоль силовых линий поля со скоростью Vx.
Vz = V*sin α
Vx = V*cos α
Но сила Лоренца является и центростремительной силой:
e*Vz*B = m*Vz²/R.
e*B = m*Vz/R.
Vz = e*B*R / m
Vz = 1,6*10⁻¹⁹*0,2*0,02/(1,67*10⁻²⁷) = 3,83*10⁵ м/с
Шаг:
h = 2π*R*ctg α
ctg α = h / (2π*R) = 0,50 / (2*3,14*0,02) ≈ 3,98
α = 14°
sin α = sin 14° = 0,2419
cos α = cos 14° = 0,9703
V = Vz / sin α = 3,83*10⁵ / 0,2419 ≈ 1,6*10⁶ м/с или 1,6 Мм/с
Дрова горят- энергия выделяется, причем только 40% идет на то, чтобы лед грелся от -10 до 0, затем плавится, полученная вода нагревалась от 0 до 20
Ну, а теперь формулами
\eta Q(sg)=Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)ηQ(sg)=Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)
\eta Q (sg)=\eta*m(d)qηQ(sg)=η∗m(d)q
\eta =0.4η=0.4
теплота сгорания дров
Q (sg)=m(d)qQ(sg)=m(d)q
теплота нагревания льда
Q(nl)=c(l)m*(0-(-10)=2100*200*10=42*10 ^{5} DgQ(nl)=c(l)m∗(0−(−10)=2100∗200∗10=42∗105Dg
теплота плавления
Q(pl)=\lambda m=340*10 ^{3} *200=680*10 ^{5} DgQ(pl)=λm=340∗103∗200=680∗105Dg
теплота нагревания воды
Q(nv)=c(v)m(20-0)=4200*200*20=168*10 ^{5} DgQ(nv)=c(v)m(20−0)=4200∗200∗20=168∗105Dg
сложим
Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)=42+680+168=89*10^{6}DgQ(nl)+Q(pl)+Q(nv)=42+680+168=89∗106Dg
подставим
\eta Q (sg)=\eta m(d)q =Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)=89*10^{6}DgηQ(sg)=ηm(d)q=Q(nl)+Q(pl)+Q(nv)=89∗106Dg
удельная теплота сгорания q=12.4kDg/kgq=12.4kDg/kg значение табличное, причем изменяется от 12 до 17 кДж/кг, в зависимости от вида дров
выражаем
m= \frac{89*10^{6}}{\eta q} = \frac{89*10^{6}}{0.4*12.4*10 ^{6} } =17.94 kgm=ηq89∗106=0.4∗12.4∗10689∗106=17.94kg приблизительно 18 кг ответ