Определите количество теплоты q, выделившееся при заземлении заряженного до потенциала φ =200 в металлического шара радиусом r= 10 см, находящегося в воздухе.

Ф1=k*q/r   заряд шара q=ф1*r/k количество теплоты равно работе по переносу заряда из точки с потенциалом ф1 к точке заземления с потенциалом ф2=0 q=a=q*(ф1-ф2)=ф1*r/k*(ф1-ф2)=200*0,1*200/9*10^9=4,44*10^-7 дж

ΔT=T₂-T₁=373К - 298 К= 75 К

U=220 В

m=ρ(вода)V=0.0015 м³×1000 кг/м³=1,5 кг

(ρ=1000 кг/м³ плотность воды, не путай с дальнейшей величиной удельное сопротивление хоть и обозначения одинаковое)

S=0.5×10⁻⁷ м²

τ=4 мин = 240 с

η=0,75

L-?

Для начала в формуле нахождения количества теплоты Q=cmΔt   можно использовать разность температур как в Кельвинах так в Цельсиях результат не изменится. Также использую греческую тау τ для обозначения времени, чтобы не было путаницы с температурой.

Во-первых, в задачах на КПД главное определить чем будет являться затраченным, а чем полезным. Полезная работа - результат, вытекаемый из основного процесса. В данном случае мы нагреваем воду в чайнике электричеством. То есть, полезная работа - нагретая вода, а затраченная - работа тока.

η=Q/A(затраченная)

Как я сказал количества тепла необходимого на нагревания воды находится формулой Q=cmΔt

Работа тока будет равна A=UIt

Однако нам не дан ток и нам необходимо найти длину спирали чайника, тогда применяем закон Ома U=IR

тогда работа равна A=U×(U/R)×t=U²t/R

Вспомним формулу для нахождения сопротивление через его удельное значение(удельное сопротивление нихрома           ρ=1,1*10⁻⁶ Ом*м)

R=ρL/S  

Сначала подставим эту формулу в работу тока

A=U²t/R=U²tS/ρL

Теперь подставляем в общую формулу

η=Q/A(затраченная)=cmΔtρL/U²tS

L=ηU²tS/cmΔtρ=8,4 м

7 г.

Объяснение:

φ₁ = 60%

V₂ = 0.25 V₁

T₁ = T₂

m₁ = 12 г

Δm = m₁ - m₂ - ?

         

Поскольку процесс 1-2 изотермический, то

p₁V₁ = p₂V₂

Подставим V₂ = 0.25 V₁ и получим

р₂ = 4р₁

Поскольку  φ₁ = 60%

то давление р₁ в начале процесса сжатия

p₁ = 0.6 p₀

здесь р₀ - давление насыщенных водяных паров при данной температуре.

А давление в конце сжатия

р₂ = 4 · 0,6р₀

р₂ = 2,4р₀

таким образом, влажность в конце сжатия 240%, чего быть не может. Предельное значение влажности 100%, и в действительности р₂ = р₀.

В начале процесса сжатия по закону Клапейрона-Менделеева

Обозначим постоянную величину

и подставим  V₁ = 4V₂ и р₁ = 0,6р₀ в формулу (1)

или

В конечном состоянии при относительной влажности пара 100%

р₂ = р₀ и закон Клапейрона-Менделеева запишется так:

Сравним выражения (3) и (4)

Таким образом, масса водяного пара в конце сжатия равна

И сконденсировалось пара

Δm = m₁ - m₂ = 12 - 5 = 7 (г)