Полезная мощность дизельного двигателя 500 л.с., КПД 35%. Сколько тонн топлива необходимо такому двигателю на 10 дней бепрерывной работы? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 42 МДж/кг. ПРопиши задачу в действиях что бы всё было понятно
Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине. - Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п - Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади: p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
T1=20 град T2=100 град t1=3 мин=3*60 сек. c=4200 Дж. λ=2.24*10^6 Дж. t2=?
Теплота затраченная на закипание воды = теплоемкость воды* массу воды* изменение температуры Qv=с*m*(T2-T1) Теплота выделившаяся на нагревательном элементе для закипания воды = мощность нагревателя * время нагревания Qn=P*t1 Так как Qv=Qn , можно найти мощность нагревателя с*m*(T2-T1)=P*t1 P=с*m*(T2-T1)/t1 Теплота необходимая для выпаривания воды=масса воды* удельную теплоту парообразования Qvip=m*λ Тогда для выпаривания нужно потратить теплоты нагревателя Qnvip=P*t2 = t2*с*m*(T2-T1)/t1 Напишем уравнение t2*с*m*(T2-T1)/t1 = m*λ отсюда время выпаривания. t2= (m*λ)/(с*m*(T2-T1)/t1) t2= (t1*λ)/(с*(T2-T1))=(3*60*2.24*10^6)/(4200*(100-20))=1.2*10^3 сек=20 мин
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
ответ. p = 32 мкПа
T2=100 град
t1=3 мин=3*60 сек.
c=4200 Дж.
λ=2.24*10^6 Дж.
t2=?
Теплота затраченная на закипание воды = теплоемкость воды* массу воды* изменение температуры
Qv=с*m*(T2-T1)
Теплота выделившаяся на нагревательном элементе для закипания воды = мощность нагревателя * время нагревания
Qn=P*t1
Так как Qv=Qn , можно найти мощность нагревателя
с*m*(T2-T1)=P*t1
P=с*m*(T2-T1)/t1
Теплота необходимая для выпаривания воды=масса воды* удельную теплоту парообразования
Qvip=m*λ
Тогда для выпаривания нужно потратить теплоты нагревателя
Qnvip=P*t2 = t2*с*m*(T2-T1)/t1
Напишем уравнение
t2*с*m*(T2-T1)/t1 = m*λ
отсюда время выпаривания.
t2= (m*λ)/(с*m*(T2-T1)/t1)
t2= (t1*λ)/(с*(T2-T1))=(3*60*2.24*10^6)/(4200*(100-20))=1.2*10^3 сек=20 мин