Самостоятельная работа
решение задач: «Определение КПД. Коэффициент полезного действия механизма».
Физика 7 класс.
1 Вычислите КПД рычага, с которого груз массой 245 кг равномерно
подняли на высоту 6 см, при этом к длинному плечу рычага была приложена сила 500
Н, а точка приложения этой силы опустилась на 0,3 м.
2 Ведро, в которое насыпан песок массой 24,5 кг, поднимают при неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку силой 250 Н. Вычислите
3 С неподвижного блока груз массой 100 кг поднят на высоту 5 м.
Определите совершенную при этом работу, если коэффициент полезного действия
4 При равномерном перемещении груза массой 15 кг по наклонной плоскости
динамометр, привязанный к грузу, показывал силу, равную 40 Н. Вычислите КПД
наклонной плоскости, если длина ее 1,8 м, высота 30 см.
5 По наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 1,5 м поднимается груз массой 180 кг.
Чему равны полезная работа и КПД, если коэффициент трений равен 0,3?
6 Двигатель подъемного крана мощностью 6 кВт поднимает груз массой 6 т на высоту
8 м. Определите время подъема груза, если КПД установки равен 80%.
7 Электродвигатель мощностью 10 кВт соединен ременной передачей с насосом,
который за 30 мин подает воду в объеме 58,75 м3 на высоту 25 м в резервуар.
Определите КПД всей установки.
8 Сколько воды можно поднять из колодца глубиной 36 м в течение 1 ч, если мощность
электродвигателя насоса равна 4,9 кВт, а КПД установки равен 70%?
V=30 л=30*10^-3 м³
m1=28 г =28*10^-3 кг
M1=28*10^-3 кг/моль
m2=16 г = 16*10^-3 кг
M2=32*10^-3 кг/моль
p=125*10³ Па.
T-?
Решение.
p=(m1+m2)RT/(MV) (1), где М- молярная масса смеси.
Поскольку V и Т не меняются, имеем:
для азота:
p1=m1RT/(M1V),
для кислорода:
p2V=m2RT/(M2V),
Так как p=p1+p2 (закон Дальтона), то (m1+m2)RT/(MV)=m1RT/(M1V)+ m2RT/(M2V),
(m1+m2)/M=m1/M1+ m2/M2,
(m1+m2)/M=(m1M2+ m2M1)/(M1M2),
M=(m1+m2)*M1M2/(m1M2+ m2M1).
Из (1) имеем T=pMV/((m1+m2)R). Подставим М:
T=p(m1+m2)*M1M2V/((m1+m2)R(m1M2+ m2M1)),
T=p*M1M2V/(R(m1M2+ m2M1)),
Т= 125*10^3*28*10^-3*32*10^-3*30*10^-3/(8,31*(28*10^-3*32*10^-3+16*10^-3*28*10^-3)) = 3360000*10^-6/(8,31*(896*10^-6+448*10^-6)) = 3,36/(11169*10^-6) =3,36/0,011=305 К.
ответ: 305 К.
V=30 л=30*10^-3 м³
m1=28 г =28*10^-3 кг
M1=28*10^-3 кг/моль
m2=16 г = 16*10^-3 кг
M2=32*10^-3 кг/моль
p=125*10³ Па.
T-?
Решение.
p=(m1+m2)RT/(MV) (1), где М- молярная масса смеси.
Поскольку V и Т не меняются, имеем:
для азота:
p1=m1RT/(M1V),
для кислорода:
p2V=m2RT/(M2V),
Так как p=p1+p2 (закон Дальтона), то (m1+m2)RT/(MV)=m1RT/(M1V)+ m2RT/(M2V),
(m1+m2)/M=m1/M1+ m2/M2,
(m1+m2)/M=(m1M2+ m2M1)/(M1M2),
M=(m1+m2)*M1M2/(m1M2+ m2M1).
Из (1) имеем T=pMV/((m1+m2)R). Подставим М:
T=p(m1+m2)*M1M2V/((m1+m2)R(m1M2+ m2M1)),
T=p*M1M2V/(R(m1M2+ m2M1)),
Т= 125*10^3*28*10^-3*32*10^-3*30*10^-3/(8,31*(28*10^-3*32*10^-3+16*10^-3*28*10^-3)) = 3360000*10^-6/(8,31*(896*10^-6+448*10^-6)) = 3,36/(11169*10^-6) =3,36/0,011=305 К.
ответ: 305 К.