Сравните вес лунного модуля, массой 0,5 тонн на стартовой площадке космодрома «Байконур» и на Меркурии. (g=3.7 м/с2 для Меркурия). Решение представить в виде задачи.

ответ:нагревание льда 2 кг

Q1=c1m1*dT=2100*2*(0-(-5))=21 кДж

плавление льда 2 кг

Q2=λm1 =330 кДж/кг * 2 кг = 660 кДж

нагревание воды 1 кг

Q3 = c2m2*dT =4200*1*(100-0)=420 кДж

испарение воды 1 кг

Q4= Lm2 =2260 кДж\кг * 1 кг = 2260 кДж

полезная энергия Q=Q1+Q2+Q3+Q4=21+660+420+2260 =3361 кДж

КПД спиртовки 40% (0.4)

полная энергия при сгорании W=Q/КПД =3361/0.4 =8402,5 кДж=8402,5 *10^3 Дж

масса спирта m=W/q =8402,5 *10^3 / (2.7*10^7)=0.3112 кг=311.2 г

ОТВЕТ 0.3112 кг=311.2 г

Q=c льда mt+Lm+с воды mt Q= 2100*0.1*5 + 3,3*10^5 *0.1 + 4200*0.1*20 = 1050 +33000+8400=42 450 Дж

Q1=c1*m1*Δt1=460*2*(500-24)=437 920 Дж

Теперь посмотрим какое количество теплоты забрала вся вода для нагревания до 24 градусов:

Q2=c2*m2*Δt2=4200*10*(24-20)=168 000Дж

ΔQ=437 920-168 000=269 920 Дж - теплота, ушедшая на нагревание некоторой воды до 100 градусов и испарения:

Q3=c2*m3*Δt3+L2*m3

m3=Q3/(c2*Δt3+L2)=269 920/(4200*(100-24)+2 300 000)=0.103 кг или 103 г

ответ: испарилось 103 г воды

с льда = 2100
ламбда льда = 3,3·10^5 Дж/кг
Удельная теплота сгорания спирта q= 30 Мдж\кг

нагреваем лед Q1= c*m (t- t0)   Q1= 2100*2 (0-(-5))= 21 000 Дж

плавим лед Q2= ламбда*m   Q2= 3,3*10^5*2= 6,6*10^5 Дж

То есть нам нужно для полного расплавления этого льда Q = Q1+Q2 теплоты.

Q=q*m      Q нам известно, q тоже. Следует учесть КПД = 0,4

Q=0,4(q*m) => m= Q\0,4*q

Считаем: m= 21 000+660 000\0,4*30 000 000= 0,05675 кг

Округляем до тысячных 0,05675= 0,06 кг = 60 г
Вроде бы получилось, но не гарантирую, ибо давно не спал %)