Цилиндрический сосуд площадью S закрыт невесомым поршнем. Поршень покоится на высоте h от дна сосуда . Затем к поршню присоединили нерастянутую лёгкую пружину жёсткостью k . На какое расстояние x нужно переместить свободный конец пружины , чтобы давление воздуха под поршнем уменьшилось втрое? Атмосферное давление равно p0. Трения нет.
Объяснение:
Дано:
P = 500 Вт
cos φ = 0,5
I = 20 А
R - ?
XL - ?
Z - ?
U - ?
Из формулы для активной мощности:
P = I²·R·cos φ
Активное сопротивление:
R = P / (I²·cos φ)
R = 500 / (20²·0,5) = 2,5 Ом
Полная мощность:
S = P / cos φ = 500 / 0,5 = 1000 В·А
Реактивная мощность:
Q = √ (S² -P²) = √ (1000² - 500²) ≈ 870 вар
Но:
Q = I²·XL·sin φ
sin φ = √ (1 - cos² φ) = √ (1-0,5²) ≈ 0,87
Индуктивное сопротивление:
XL = Q / (I²·sinφ)
XL = 870 / (20²·0,87) ≈ 2,5 Ом
Полное сопротивление:
Z = √ (R²+XL²)
Z = √(2,5² + 2,5²) ≈ 3,5 Ом
Напряжение в сети:
U = I·Z = 20·3,5 = 70 В
Дано:
m=2,5 кг
t₁= -20 °С
c₁=2100 Дж/(кг °С)
λ=340 кДж=340000 Дж
L=23 МДж=23000000 Дж
Q-?
Ну давай смотреть, что происходит с кубиком льда:
1)от -20°С до 0°С он нагревается;
2)при 0°С он плавится (тает/превращается в воду);
3) от 0°С до 100°С нагревается вода;
4) при 100°С вода кипит (испаряется/превращается в пар)
Для решения еще нужно знать удельную теплоемкость воды: с₂=4200 Дж/(кг °С)
Итак
1) Лед
Q₁=c₁mΔt₁=2100*2,5*(0-(-20))=2100*2,5*20=105000 Дж=0,105 МДж
2) Лед:
Q₂=λm=340000*2.5=850000 Дж=0,85 МДж
3) Вода:
Q₃=c₂mΔt₂=4200*2,5*(100-0)=1050000 Дж=1,05 Мдж
4) Вода
Q₄=Lm=23000000*2.5=57500000 Дж=57,5 МДж
Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=0.105+0.85+1.05+57.5=59.505 МДж
ответ: 59,505 МДж