Принцип работы такой: с некоей силой F1 мы давим на маленькую площадь, под ней образуется давление, которое давит на большую площадь и за счёт этого даёт большую силу на выходе. Давление есть отнощение силы к площади: P=F/S Раз у нас цилиндр, его сечение круговое и площадь сечения равна: S=П*R^2 = П*(D/2)^2 = П * D^2 / 4 Отнощение площадей будет: S1 / S2 = (П * D1^2 / 4) / (П * D2^2 / 4) = D1^2 / D2^2 = 50*50 / 4*4 = 2500 / 16 = 156,25 Давление силы F1 в большом цилиндре будет равно давлению в малом цилиндре с силой F2: P = F1/S1 = F2/S2 Отсюда F1/F2 = S1/S2 = 156,25 раз
По закону сохранения энергии
Q1=A1. ( это при остывании воды до нуля) .
Q1=c*m*(t2 - t1). ( c - удельная теплоемкость воды, m -её масса, t1-начальная температура воды=20град, t2 -конечная температура=0град) .
А1=Р*T1. ( P - мощность камеры, Т1-время=300с ). приравняем
c*m*( t2 - t1)=P*T1. Аналогично для замерзания
- лямбда*m =P*T2. ( T2 -время замерзания, лямбда - удельная теплота плавления льда=334000Дж/кг) разделим данные равенства друг на друга
c*m*( t2 - t1) / - лямбда*m = P*T1 / P*T2. сократим m, P.
с*( t2 - t1) / - лямбда = T1 / T2. выразим Т2.
Т2= ( - лямбда) *Т1 / c*( t2 - t1).
T2= ( -334000)*300 / 4200*( 0 - 20)=1193c. ( 19,88 мин ).
Объяснение: