Герметично закрита коробка масою 0,1 кг і розмірами 5 см ×10 см ×10 см плаває на поверхні води. знизу до коробки підвісили алюмінієвий тягарець такої маси, що коробка повністю занурюється у воду, але продовжує плавати в ній. визначте масу тягарця. густина води дорівнює 1 г/см3, густина алюмінію 2,7 г/см3.
На это потребуется 680 кДж.
Горячая вода может остыть только до 0, отдав при этом 378 кДж. С учетом потерь - 341 кДж
Значит весь лед растопить не удастся.
Для нагревания на 5 градусов 2 кг льда нужно 2100*2*5=21 кДж (уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К) )
Вся остальная теплота (341-21=320 кДж) уйдет на плавление части льда.
Расплавить мы сумеем 320/340=0.94 кг льда.
В результате получим равновесную систему лед+вода при температуре 0 градусов, в которой будет 1,94 кг воды и 1,06 кг льда
А полезная=mgh
A затраченная=F/l
КПД=mgh/Fl=40*10*3/1440=0,83 и умножить на 100 % = 83%
3) Рычаг совершил полезную работу против силы тяжести (веса) валуна mg по перемещению на высоту h
Aпол = mgh
внешняя сила F выполнила работу по перемещению противоположного плеча рычага на расстояние 2h
Aзатр = 2*h*F
КПД = Aпол/Aзатр *100% = mgh/( 2*h*F) *100% = mg/( 2*F) *100% = 120*9,8/( 2*650) *100% = 90,46 % (приближено 90 %)
4) 3 ответ ошибочен, так как КПД не может быть больше 100 %