Какую силу нужно приложить чтобы поднять под водой камень объем которого 12 литров? Плотность воды 1000кг/м³. Плотность камня 2500кг/м³

Объяснение:

Дано:

m₁ = 150 г = 0,150 кг

c₁ = 400 Дж / (кг·°С) - удельная теплоемкость меди

m₂ = 300 г = 0,300 кг

с₂ = 4200 Дж / (кг·°С) - удельная теплоемкость воды

t₁ = 10°C

U = 220 В

R = 484 Ом

t = 10 мин = 600 c

t - ?

1)

Вычислим работу электронагревателя.

Сила тока:

I = U / R = 220 / 484 ≈ 0,455 А

A = I²·R·t = 0,455²·484·600 ≈ 60 100 Дж                  (1)

2)

Нагреваем стакан:

Q₁ = c₁m₁(t-t₁) = 400·0,150·(t - 10) = 60·(t-10) = 60·t - 600   (Дж)

3)

Нагреваем воду:

Q₂ = c₂m₂(t-t₁) = 4200·0,300·(t - 10) = 1260·(t-10) = 1260·t - 12600   (Дж)

4)

Суммарное количество теплоты:

Q = Q₁ + Q₂ = 60·t - 600 + 1260·t - 12600 = 1320·t - 13 200    (Дж)       (2)

5)

Приравняем (2) и (1):

1320·t - 13 200 = 60 100

1320·t =  73 300

t = 73300 /1320 ≈ 56°C

Объяснение:

№1

P = IU = I²R

P1/P2 = ( ( 2I )²( R/4 ) )/( I²R ) = ( I²R )/( I²R ) = 1

№2

η = Рпол./Рзат. * 100%

η = ( I2U2 )/( I1U1 ) 100%

I1 = ( I2U2 )/( ηU1 ) 100%

I1 = ( 9 * 22 )/( 90% * 220 ) 100% = 1 A

№3

λ = Тv

λ = 2π√( LCоб. )v

λ = 2π√( L( C1 + C2 ) )v

λ = 2 * 3,14 √( 10 * 10^-3 ( 360 * 10^-12 + 40 * 10^-12 ) ) 3 * 10^8 = 2 * 3,14 √( 10^-2 ( ( 36 + 4 ) 10^-11 ) 3 * 10^8 = 3768 м

№4

WC( max ) = ( CU( max )² )/2

WL( max ) = ( LI( max )² )/2

W = WC( max ) = WL( max )

( CU( max )² )/2 = ( LI( max )² )/2

CU( max )² = LI( max )²

С = ( LI( max )² )/( U( max )² )

W = WC + WL

W = ( CU² )/2 + ( LI² )/2

( CU( max )² )/2 = ( CU² )/2 + ( LI² )/2

CU( max )² = CU² + LI²

LI( max )² = ( LI( max )²U² )/U( max )² + LI²

LI( max )² = L ( I( max )²U² )/U( max )² + I² )

I( max )² = ( I( max )²U² )/U( max )² + I²

Подставим численные данные и решим уравнение

( 5 * 10^-3 )² = ( ( 5 * 10^-3 )²U²/2² ) + ( 3 * 10^-3 )²

2,5 * 10^-5 = 6,25 * 10^-6U² + 9 * 10^-6

( 25 - 9 ) 10^-6 = 6,25 * 10^-6U²

16 = 6,25U²

U = √( 16/6,25 ) = 1,6 B