Какое количество теплоты требуется для нагревания 200г воды, взятой при температуре кипения?

Объяснение:

Дано :

m = 150 кг

g = 10 Н/кг

а) при а↓ = 0,6 м/с²

б) при а↑ = 0,6 м/с²

в ) при v = const

---------------------

a) Р - ?

б) Р - ?

в) Р - ?

а) см. рис. 1

Записываем второй закон Ньютона в проекци на ось Оу

ma = mg - N

N = m( g - a )

Т.к. N = | P | тогда

Р = m( g - a )

P = 150( 10 - 0,6 ) = 1410 Н

б) см. рис. 2

Записываем второй закон Ньютона в проекци на ось Оу

ma = N - mg

N = m( g + a )

Т.к. N = | P | тогда

Р = m( g + a )

Р = 150( 10 + 0,6 ) = 1590 Н

в) при v = const

a = 0 м/с²

Записываем второй закон Ньютона в проекции на ось

0 = N - mg

N = mg

Т.к. N = | P | тогда

P = mg

P = 150 * 10 = 1500 Н

1. Изотерма описывается уравнением PV = const ;

Начальное давление, даваемое водным столбом:

Po = ρgh ≈ 1000 * 9.8 *1.745 м = 17.1 кПа ;

Тогда PV = PoVo = ρgh Vo = 8.55 кДж ;

Функция давления представлена на рисунке:

P = 8.55 кДж / V ;

Работа – это площадь под графиком. Истинная площадь там закрашена зелёным. Такую площадь можно найти интегрированием. Если такое математическое действие сделать неудаётся, можно найти площадь фигуры, у которой визуально близкая площадь. Например, как упоказанной там же красной трапеции:

Среднее давление в трапеции при 1.5 м³ составляет 7.5 кПа.

Перепад объёмов составляет: 2 м³.

Полная работа окажется равна при такой оценке: 
А ≈ 7.5 кПа * 2 м³ ≈ 15 кДж ;

А вообще-то для изотермического процесса существует формула:

А = PoVo ln(V/Vo) ≈ 8.55 кДж * ln5 ≈ 13.8 кДж.

2.

После ускоряюей разности потенциалов энергия электрона будет Ue = mv²/2, откуда: v = √[2Ue/m]

Значит сила Лоренца будет равна: Fл = eBv ;

А сила Кулона: Fк = Ee ;

Они уравновешивают друг друга, а значит:

eBv = Ee ;

E = Bv ;

E = B√[2Ue/m] ≈ [6/1000] √( 2400 * 1.6*10^[–19]/9.1*10^[–31]) ≈
≈ 120 000 √( 96/91) ≈ 123 кВ/м .