Найди массу древесного угля, если при сжигании выделяется теплота, достаточная для обращения в пар 2,5 л кипящей воды при 100 °С. (Удельная теплота сгорания древесного угля q=29,7⋅10^6 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L=2260000 Дж/кг, плотность воды ρ=1000 кг/м³).
Плотность сосны ρ = 400 кг/м³.
Данная величина означает, что 1 м³ сосны имеет массу 400 кг вне зависимости, в воздухе эта сосна находится, или в космосе..))
А вот вес этого кубометра в воздухе и воде будет отличаться на величину выталкивающей силы, равной весу воды в объеме погруженного в воду бревна:
P' = P - F(a) = ρgV - ρ(в)gV = gV(ρ - ρ(в))
где ρ = 400 кг/м³ - плотность сосны
g = 10 H/кг - ускорение свободного падения
V = 1 м³ - объем бревна
ρ(в) = 1000 кг/м³ - плотность воды
Тогда вес бревна в воде:
P' = 10 · 1 · (400 - 1000) = -6000 (H)
Отрицательный знак означает, что, для того, чтобы погрузить 1 м³ сосны полностью в воду, необходимо, помимо веса бревна, приложить силу, направленную вниз и равную или большую, чем 6000 Н.
Иначе говорят, что бревно из сосны имеет положительную плавучесть, то есть, опущенное в воду, это бревно останется на плаву, погрузившись всего на 0,4 своего объема. Вес бревна в этом случае полностью уравновешен архимедовой силой.
Хочу сделать поправку в дано, мне кажется, что имеется ввиду не Q = 225 Дж, а Q = 225 МДж = 225 * 10⁶ Дж.
1) Масса сгоревшего топлива.
Формула теплоты сгорания:
Q = q * m, где q = 27 * 10⁶ Дж / Кг - удельная теплота сгорания этилового спирта. Отсюда масса:
2) Работа, совершённая двигателем.
Формула КПД двигателя:
A = Qη = 225 * 10⁶ * 0.2 = 45 МДж
3) Мощность двигателя.
Формула мощности:
N = A / t, где t = 25 * 60 = 1500 с. Из предыдущего пункта, A = Qη.