В котёл, содержащий воду массой 43 т при температуре 75°C, добавили 7 т воды при температуре 4°C. Определи температуру, которая установится в котле. Теплоёмкостью котла можно пренебречь.
Если на тело не действуют силы трения, то его механическая энергия E - сумма потенциальной и кинетической энергий (Еп + Ек) - сохраняется в любой момент времени, пока тело движется.
Математически закон представляется так:
E = Еп + Ек - механическая энергия
Е = Е
Еп + Ек = Еп' + Ек'
mgh + mv²/2 = mgh' + mv'²/2
В условиях задачи ничего не говорится о силе трения воздуха. Но подразумевается, что эта сила отсутствует, потому что задача явно на применение закона сохранения механической энергии.
Тело падает свободно. Это значит, что падает оно с начальной скоростью, равной нулю. В момент начала своего падения тело обладает только потенциальной энергией, т.к. ещё не движется (потому что кинетическая энергия - это энергия тела, когда оно движется). Механическая энергия равна:
Е = Еп + Ек = Еп + 0 = Еп = mgH
На высоте h' значение механической энергии тела по закону сохранения остаётся прежним:
Е = mgh' + Ек', то есть:
Е = Е
mgh = mgh' + Eк' - вот и всё. Значение потенциальной энергии на высоте h' можно высчитать отдельно, т.к. h' известно. А кинетическую найдём из полученного уравнения, выразив её:
Q = 4308КДж
Объяснение:
Дано:
m = 6 кг
t₁ = -34°С
t₀ = 0°С - температура плавления
t₂ = 73°С
λ = 3,4*10⁵Дж/кг
c₁ = 2100 Дж/кг°С
с₂ = 4200 Дж/кг°С
Q - ?
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃, где
Q₁ - кол-во теплоты, необходимое, чтобы нагреть лёд до 0⁰С,
Q₂ - кол-во теплоты , необходимое для плавления льда
Q₃ - кол-во теплоты, необходимое для нагревания воды до 73⁰С
Q₁ = c₁mΔt = c₁m(t₀ - t₁) = 2100 * 6 *(0-(-34)) = 428400Дж = 428,4КДж
Q₂ = λm = 3,4 *10⁵ *6 = 20,4*10⁵ = 2040000 = 2040000Дж = 2040КДж
Q₃ = c₂mΔt = c₂m(t₂ - t₀) = 4200*6*(73-0) = 1 839 600Дж = 1839,6КДж
Q = 428.4 +2040 +1839.6 = 4308 (КДж)
Дано:
m = 3 кг
h = 5 м
h' = 2 м
g = 10 м/с²
Еп(h'), Ек(h') - ?
Закон сохранения механической энергии:
Если на тело не действуют силы трения, то его механическая энергия E - сумма потенциальной и кинетической энергий (Еп + Ек) - сохраняется в любой момент времени, пока тело движется.
Математически закон представляется так:
E = Еп + Ек - механическая энергия
Е = Е
Еп + Ек = Еп' + Ек'
mgh + mv²/2 = mgh' + mv'²/2
В условиях задачи ничего не говорится о силе трения воздуха. Но подразумевается, что эта сила отсутствует, потому что задача явно на применение закона сохранения механической энергии.
Тело падает свободно. Это значит, что падает оно с начальной скоростью, равной нулю. В момент начала своего падения тело обладает только потенциальной энергией, т.к. ещё не движется (потому что кинетическая энергия - это энергия тела, когда оно движется). Механическая энергия равна:
Е = Еп + Ек = Еп + 0 = Еп = mgH
На высоте h' значение механической энергии тела по закону сохранения остаётся прежним:
Е = mgh' + Ек', то есть:
Е = Е
mgh = mgh' + Eк' - вот и всё. Значение потенциальной энергии на высоте h' можно высчитать отдельно, т.к. h' известно. А кинетическую найдём из полученного уравнения, выразив её:
Eп(h') = mgh' = 3*10*2 = 60 Дж
Eк' = mgH - mgh = mg(H - h) = 3*10*(5 - 2) = 3*10*3 = 90 Дж
Eк(h') = 90 Дж
ответ: 60 Дж, 90 Дж.