Циклічна частота коливань пружинного маятника: 4π с-1, амплітуда коливань 5 см. Який
шлях проходить кулька маятника за 20 с?

Дано: m = 0,125кг, t = 20 °С

Найти: mдр

Общее количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы нагреть ее до кипения и испарить определяется по формуле:

Q = m*(c*(tк-t)+r),

где с = 4,2 кДж/кг - удельная теплоемкость воды;

r = 2260 кДж/кг;

tк = 100°С - температура кипения воды при атмосферном давлении.

Q = 0,125*(4,2*(100-20)+2260) = 324.5кДж.

Такое же количество теплоты нужно получить при сгорании дров. Считаем, что вся теплота при сгорании передается воде:

Q = mдр*q,

где q = 10000кДж/кг - удельная теплота сгорания дров.

Отсюда необходимая масса дров:

mдр = Q/q = 324.5/10000 = 0.032кг = 32г

583,5 кДж.

Объяснение:

Дано:

m1=247 г=0,247 кг;

m2=13 г=0,013 кг;

t1=22 °С;

t2=232 °С;

λ=0,59⋅105 Дж/кг;

c1=250 Джкг⋅°С;

q=47⋅106 Дж/кг.

Q — ?

Решение.

Составим уравнение теплового баланса:

Q1+Q2=Q3−Q, где

Q1=c1⋅m1⋅(t2−t1) — это количество теплоты, необходимое для нагревания олова до температуры плавления.

Q1=250Джкг⋅°С⋅0,247 кг⋅(232 °С−22 °С)=12968 Дж.

Q2=λ⋅m1 — это количество теплоты, необходимое для плавления олова;

Q2=0,59⋅105Джкг⋅0,247 кг=14573 Дж.

Q3=q⋅m2 — это количество теплоты, которое выделилось при сгорании бензина.

Q3=47⋅106Джкг⋅0,013 кг=611000 Дж.

Q=Q3−Q2−Q1 — это энергия, которая не пошла на нагревание и плавление олова.

Q=611000 Дж−14573 Дж−12968 Дж=583459=583,5 кДж.

ответ: 583,5 кДж.