Схематично побудуйте та порівняйте між собою графіки t°C = f (t ) для двох випадків:
а) температура води в невеликій закритій
посудині, що нагрівається на газовій плиті (втратами
теплоти на нагрівання навколишнього середовища
знехтувати);
б) температура обмотки невеликого
електродвигуна, що працює у великому порівняно
холодному приміщенні.

ответ

31

Объяснение

КПД (коэффициент полезного действия) нагревательной установки находят по формуле:

η=QполQзатр⋅100%, где

Qпол=Qнагр=cmв(tкон−tнач)−полезное количество теплоты,

затраченное на нагревание от tнач=10°С до tкон=89°С вещества (воды, имеющего удельную теплоёмкость c=4200 Дж/(кг·°С)) массой

mв=8311000 г =0,831 кг;

Qзатр=Qгор=qmт — затраченное количество теплоты, выделившееся в результате горения топлива (керосина, имеющего удельную теплоту сгорания q=43 МДж/кг =43000000 Дж/кг) массой

mт=20,7 г =0,0207 кг.

Определим полезное количество теплоты:

Qпол=Qнагр=4200⋅0,831⋅(89−10),

Qпол=Qнагр=275725,8 Дж.

Определим затраченное количество теплоты:

Qзатр=Qгор=43000000⋅0,0207,

Qзатр=Qгор=890100 Дж.

Тогда КПД нагревательной установки с точностью до десятых равен:

η=275725,8890100⋅100 %,

η=31 %.

≅M(He)=44 г/моль= 4*10^{-3}4∗10−3 кг/моль.

T=2727 град. Цельсия= 27+273=30027+273=300 K.

V=?

Запишем формулу энергии молекул:

\begin{gathered}E=\frac{3}{2}k*T;\\\end{gathered}E=23k∗T;

Где k (Постоянная Больцмана) =1,38*10^{-23}1,38∗10−23 Дж*К^-1;

В тоже время энергия равна: \begin{gathered}E=\frac{mV^2}{2};\\\end{gathered}E=2mV2;

Приравняем формулы, получим:

\begin{gathered}\frac{3}{2}k*T=\frac{m*V^2}{2};\\\end{gathered}23k∗T=2m∗V2;

Сокращаем, получаем:

\begin{gathered}m*V^2=3k*T;\\ V=\sqrt{\frac{3k*T}{m}\end{gathered}

Массу найдем из формулы:

\begin{gathered}m=\frac{M}{Na};\\\end{gathered}m=NaM;

Где MM - молярная масса, NaNa - число Авогадро, равное 6,02*10^{23}6,02∗1023 .

Подставим в нашу формулу, получим:

\begin{gathered}V=\sqrt{\frac{3k*T*Na}{M};\\\end{gathered}

Все данные нам известны, осталось посчитать:

V=\sqrt{\frac{3*1,38*10^{-23}*300*6,02*10^{23}}{4*10^{-3}}} =1367,2V=4∗10−33∗1,38∗10−23∗300∗6,02∗1023=1367,2 м/с.

Получаем ответ: V=1367,2=1367V=1367,2=1367 м/с.