На костре нагревают полуторалитровый котелок, который доверху заполнен водой. Какую массу дров надо сжечь, чтобы довести воду до кипения, если на нагревание воды пошло 60% энергии? Температура окружающей среды 20 °C
Применение- На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы труб закрываются кранами. У крана давление воды, заполняющей трубы, равно давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и свободной поверхностью воды в баке. Так как бак устанавливается на высоте десятков метров, то давление у крана может достигать нескольких атмосфер. Очевидно, что давление воды на верхних этажах меньше давления на нижних этажах.
Определим время t, за которое тепловоз путь L = 600 м с начальной и конечной скоростями, равными v₁ = 32.4 км в час = 9 м в сек и v₂ = 54 км в час = 15 м в сек соответственно. L = (v₁ + v₂)/2)t => t = 2L/(v₁ + v₂) Ускорение тепловоза равно a = (v₂ - v₁)/t = (v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L Сила, вызывающее это ускорение есть F = ma = m(v₂ - v₁)/t = m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L В то же время эта сила есть F = Fтяги - Fсопр. Отсюда Fсопр = Fтяги - F = Fтяги - m(v₂ - v₁)/t = Fтяги - m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L = 150000 - 10⁶(6*24/1200) = 150000 - 120000 = 30000 = 30 кН k = Fсопр/mg = (Fтяги - m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L)/mg = 30000/1000000 = 0.03
Вода в бак водонапорной башни подается насосами
L = (v₁ + v₂)/2)t => t = 2L/(v₁ + v₂)
Ускорение тепловоза равно
a = (v₂ - v₁)/t = (v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L
Сила, вызывающее это ускорение есть
F = ma = m(v₂ - v₁)/t = m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L
В то же время эта сила есть
F = Fтяги - Fсопр.
Отсюда
Fсопр = Fтяги - F = Fтяги - m(v₂ - v₁)/t = Fтяги - m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L = 150000 - 10⁶(6*24/1200) = 150000 - 120000 = 30000 = 30 кН
k = Fсопр/mg = (Fтяги - m(v₂ - v₁)(v₁ + v₂)/2L)/mg = 30000/1000000 = 0.03