В теплоизолированном (при исходной температуре 25°C) цилиндре
объемом 4 л под поршнем площадью 20 см2 и массой 5 кг находится
углекислый газ. На поршень поставили гирю массой 5 кг. На сколько
уменьшится при этом потенциальная энергия поршня и гири?

Показать ответ

Ответ:

seregasasaas

03.06.2020 22:16

Только потенциальной. Действительно, энергия, по сути, - это возможность совершить работу. Если книжка с полки упадет, она может совершить работу по деформации, например, пола. Напомню, что механическая энергия бывает двух типов: кинетическая - энергия движения и потенциальная - энергия взаимодействия. В нашем случае книга покоится, стало быть кинетической энергии нет. Потенциальная энергия обеспечивается гравитационным взаимодействием Земли и книжки, а так электромагнитным взаимодействием слоев атомов книжки (энергия упругой деформации).

P.S. Потенциальная энергия определяется только для безвихревых (то есть, консервативных) полей как криволинейный интеграл второго рода. По теореме о градиенте из векторного анализа работа зависит только от потенциала в крайних точках траектории и никак не зависит от ее формы:
$\boxed{ \left \{ {{\vec \nabla\times \vec F=0} \atop {\int\limits_{\any \Gamma} \nabla \varphi \cdot d\vec r=\varphi(\vec r_1)-\varphi(\vec r_2)=-\Pi+C}} \right}$ ,
здесь использовано $\vec F=-\nabla \varphi$
И как интеграл вообще, потенциальная энергия определяется с точностью до константы (правая часть уравнения). Другими словами, вы вольны выбирать нулевой уровень потенциальной энергии где захотите.

0,0(0 оценок)

Ответ:

glebsemenov86

31.10.2022 17:29

Удельная теплота плавления железа
r = 270000 Дж/кг
Удельная теплоемкость железа
c = 460 Дж/кг·град
Удельная теплота сгорания угля
q = 27000000 Дж/кг
масса железа
m= 2 кг
Температура плавления железа
Тпл=1539°С
Начальная температура
35°С
Количество теплоты, которое необходимо для нагрева
Q1=c·m·ΔT
Количество теплоты, которое необходимо для плавления
Q2=r·m
Q=Q1+Q2
Q=1383680+540000
Q=1923680 Дж
Поскльку КПД равно 0.4, то полное количество равно Q/0.4
Q=4809200 Дж
Это количество можно получить, сжигая М угля
q·M=4809200
M=4809200/27000000
M=0.178 кг

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика