Электрический самовар имеет нагреватель мощностью 600 Вт. В самовар налили 5 л воды с температурой 25 °С. Удельная теплоёмкость
воды 4200 Дж/(кг. °С).
1) Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести воду до
кипения? ответ дайте в килоджоулях.
2) Через какое время вода закипит? ответ дайте в секундах.
Напишите полное решение этой задачи.
Итак, имеются два цилиндра с поршнями, соединенные между собой. Они имеют разные площади сечения S₁ и S₂. К примеру, в цилиндрах вода.
Также есть сила, которая действует на поршни со стороны находящихся на них гирь - F₁ и F₂.
Очевидно, что жидкость будет оставаться в равновесии лишь тогда, когда давление между этими поршнями будет одинаковым (р₁=р₂).
Поскольку давление равно отношению действующей силы на площадь, то мы можем выразить р₁ как F₁/S₁, а p₂ как F₂/S₂. Т.е. F₂/F₁=S₂/S₁→жидкость в цилиндрах будет находится в равновесии только тогда, когда сила, действующая на больший поршень, во столько раз превышает силу, действующую на меньший поршень, во сколько раз площадь большего поршня превышает площадь меньшего поршня.
Отношение F₂ к F₁ показывает выигрыш в силе, получаемый в данной машине. Согласно полученной формуле выигрыш в силе определяется отношением площадей S₂/S₁, поэтому чем больше отношение площадей поршней, тем больше выигрыш в силе.
Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? Механизм дыхания заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких уменьшается и атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит обратный процесс. Наши легкие действуют как насос при вдохе как разряжающий, а при выдохе − как нагнетающий. А как мы пьем? Приставив стакан к губам, начинаем тянуть жидкость в себя. Втягивание жидкости вызывает расширение грудной клетки, воздух в легких и полости рта разряжается и атмосферное давление «загоняет» туда очередную порцию жидкости. Так организм при к атмосферному давлению и использует его. Атмосферное давление сказывается при передвижении по болотистой местности. Под ногой, когда мы ее приподнимаем, образуется разреженное пространство и атмосферное давление препятствует вытаскиванию ноги. Если по трясине передвигается лошадь, то твердые копыта ее действуют как поршни. Сложные же копыта, например, свиней, состоящие из нескольких частей, при вытаскивании ноги сжимаются и пропускают воздух в образовавшееся углубление. В этом случае ноги таких животных свободно вытягиваются из почвы. Тело человека при к атмосферному давлению и плохо переносит его понижение. При подъеме высоко в горы неподготовленный человек чувствует себя очень плохо. Становится трудно дышать, из ушей и носа нередко идет кровь, можно потерять сознание. Так как благодаря атмосферному давлению суставные поверхности плотно прилегают друг к другу (в суставной сумке, охватывающей суставы, давление понижено), то высоко в горах, где атмосферное давление резко падает, действие суставов расстраивается, руки и ноги слушаются плохо, легко получаются вывихи. Альпинисты, летчики при высотных подъемах берут с собой кислородные приборы и перед подъемом усиленно тренируются. В программу подготовки входит обязательная тренировка в барокамере, которая представляет собой герметически закрывающуюся стальную камеру, соединенную с мощным откачивающим насосом. Организм людей живущих, живущих на большой высоте, при к пониженному давлению. Например, в Андах Южной Америки, в Тибете и в некоторых других местах встречаются постоянные поселения людей на высотах около 5000 м.
Атмосферное давление может о многом рассказать. Прежде всего, оно предсказать погоду. А ее знание необходимо людям разных профессий − летчикам и капитанам, агрономам и радистам, полярникам и медикам, ученым и даже нам. Если атмосферное давление повышается, это означает, что погода будет хорошей: зимой − холодная, но устойчивая погода, летом − жаркая и устойчивая; если резко падает, то можно ожидать появления облачности, насыщения воздуха влагой; понижение давления летом означает похолодание, зимой − потепление. Объяснить это примерно можно так. Атмосферное давление увеличивается, если будет происходить перемещение масс воздуха вниз (нисходящие потоки). Опускается с больших высот воздух сухой, и влаги в нем содержится мало, поэтому погода будет хорошей, без осадков. Понижается же атмосферное давление при восходящих потоках воздуха. Вверх поднимается воздух, обильно насыщенный водяными парами. Вверху он охлаждается, что приводит к появлению облачности, выпадению осадков − погода при этом ухудшается. Резкие изменения атмосферного давления могут привести в медленное и плавное колебательное движение поверхности воды в бухте или в большом заливе и даже целого района моря; иногда они вызывать шторм в океане.Теперь нам понятно, почему для предсказания погоды нужно вести систематические наблюдения не только за скоростью ветра, температурой и влажностью воздуха, но и за изменением атмосферного давления.