С какой минимальной скоростью должен лететь навстречу друг другу две одинаковые капли воды чтобы во время столкновения полностью испариться температура капель при столкновении составляет 20 градусов Цельсия считайте что во внутренею энергию капель перешло 50% их механической энергии. удельная теплоемкость воды 4200 Дж кг удельная теплота парообразования воды 23*10⁵ джоулей на килограмм ее температура кипения 100 ° Цельсия.

Показать ответ

Ответ:

danil782

10.12.2021 22:32

Дано:

$t_1 = 20^{\circ}C\\t_2 = 60^{\circ}C\\t_k = 100^{\circ}C\\V_a = 0.2 V_0\\\dfrac{\tau_{1}}{\tau_{2}} - ?$

Игнорируя тем фактом, что объем воды при разной температуре разный, запишем формулу теплового баланса, и распишем через мощность нагревателя и теплоту, которая нужна для нагрева жидкости.

Без добавления горячей воды:

$Q_{H_2O} = Q_{boiler}\\cm\Delta t = P_{boiler}*\tau_1\\cm(100 - 20) = P_{boiler} * \tau_1\\\boxed{\tau_1 = \dfrac{80cm}{P_{boiler}}}$

boiler - обозначение нагревателя, H₂O - обозначение воды

Запишем закон сохранения теплоты для второго случая:

$Q_{H_2O} = Q_{boiler}\\cm\Delta t = P_{boiler} * \tau_2\\c*\rho*V*(100 - t) = P_{boiler} * \tau_2\\c*\rho*(1+0.2)V * (100 - t) = P_{boiler} * \tau_2\\\boxed{\tau_2 = \dfrac{1.2 (100 - t) cm}{P_{boiler}}}\\$

$\dfrac{\tau_1}{\tau_2} = \dfrac{80cm*P_{boiler}}{P_{boiler}*1.2*(100-t)*cm} = \boxed{\dfrac{80}{1.2(100-t)}}$

Осталось найти температуру, которая установится в кастрюле после добавления горячей воды, и подставить в выделенную выше формулу.

Для этого используем уравнение теплого баланса еще раз.

$Q_{H_2O_{20^\circ C}} = Q_{H_2O_{60^\circ C}}\\cm_1\Delta t = cm_2\Delta t\\c\rho V_1 (t - 20) = c\rho V_2(60-t)\\\\\dfrac{t-20}{60-t} = \dfrac{c\rho V_2}{c\rho V_1} = \dfrac{0.2*V_1}{V_1} = 0.2\\t-20 = 0.2(60-t)\\5t - 100 = 60 - t\\6t = 160\\t = \dfrac{160}{6}$

Следовательно,

$\dfrac{\tau_1}{\tau_2} = \dfrac{80}{1.2(100-t)} = \dfrac{80}{1.2(100-\frac{160}{6})} = \dfrac{80}{120 - 32} = \dfrac{80}{88} = \dfrac{10}{11}\\\dfrac{\tau_2}{\tau_1} =\dfrac{11}{10} = 1.1$

Следовательно, время нагрева увеличилось в 1.1 раза.

ответ: увеличилось в 1.1 раз

0,0(0 оценок)

Ответ:

Kulichok14

06.01.2022 16:49

Уровень А1. Что более инертно и почему:а) каменная глыба массой 1000 кг или деревянная балка массой 100 кг;б) ружье или пуля, вылетевшая из ружья?Решение2. Определите массу тел:а) медной пластинки размеров 40х10х1 мм;б) стального шарика, при опускании которого в мензурку, объем воды увеличился на 50 мл;в) тела, которое уравновесили на весах гирьками 40 г, 10 г, 1г и 200 мг;г) молекулы воды, если в 1 г воды содержится 4·1022 молекул.Решение3. Используя рис. 1, найдите построением равнодействующую следующих сил:

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика