Показаны четыре случая движения груза массой М, начальные скорости и ускорения для каждого случая. Изобразите действующие силы. Запишите основное уравнение динамики и определите силу тяги в каждом случае, зная, что коэффициент трения груза об оптору равен μ
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
дано
m=0.4 кг
T=100 град
T1=Т2+ 3 град = 1 град (температура поднялась на 3 градуса)
T2= -2 град
T3= 0 град
c=4200 Дж/кг*С
с1=2100 Дж/кг*С
λ=3.4*10^5 Дж/кг
L=2.3*10^6 Дж/кг
m1 - ?
решение
пар конденсируется
Q1=-mL
вода ГОРЯЧАЯ охлаждается
Q2=cm*(T1-T)
лед нагревается
Q3=с1m1(Т3-Т2)
лед плавится
Q4=λm1
вода ХОЛОДНАЯ нагревается
Q5= cm1*(T1-T3)
по условию потерь тепла НЕТ
уравнение теплового баланса
Q1+Q2+ Q3+Q4+Q5=0
-(Q1+Q2) = Q3+Q4+Q5
-(-mL+ cm*(T1-T) ) = с1m1(Т3-Т2) + λm1+ cm1*(T1-T3)
-m (-L+с(T1-T))=m1*( с1(Т3-Т2) + λ+ c*(T1-T3) )
m1 = -m (-L+с(T1-T)) /( с1(Т3-Т2) + λ+ c*(T1-T3) )
m1 = - 0.4 (-2.3*10^6+4200 (1-100) ) / (2100(0-(-2))+ 3.4*10^5+4200*(1-0))=3.118 кг =3.12кг
ОТВЕТ 3.118 кг =3.12кг