Определитель скорость воды, выбрасываемой насосом вертикально вверх, если она достигает высоты 20м

Дано:  

υ = 600 м/с

P = 0,28 МПа = 28×10⁴ Па

М = 28×10⁻³ кг/моль

-----------------------------------------

Найти:

n - ?

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории определяется по такой формуле:

P = 1/3 × n×m₀×υ² - формула молекулярно-кинетической теории

Зная число Авогадро, массу одной молекулы m₀ выразим

как:

- масса одной молекулы

Потом мы подставим в основное уравнение молекулярно-кинетической теории:

P = 1/3 × n×M/×υ² ⇒ n = 3P×/M×υ² - концентрация молекул азота

n = 3×28×10⁴  ×6,02×10²³/28×10⁻³  × 600² = 84×10⁴ ×6,02×10²³/28×10⁻³ × 360000 = 5,0568×10²⁹/1,008×10⁴ ≈ 5×10²⁵ m⁻³

ответ: n = 5×10²⁵ m⁻³

S = 9954 км

Объяснение:

ДАНО

N = 80 кВт = 80·10³ Вт - мощность двигателя

η = 30% - КПД двигателя

m = 1 т = 1000 кг - масса топлива

q = 43 МДж/кг = 43·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания топлива

v = 20 км/ч - скорость теплохода

НАЙТИ

S - ? - путь, который теплоход может пройти при таком запасе топлива

РЕШЕНИЕ

Q = q · m = 43·10⁶ · 1000 = 43·10⁹ Дж - энергия, полученная от сгорания топлива

N полез = N · η : 100% =  80·10³ · 30% : 100% = 24·10³ (Вт) - полезная мощность

При такой мощности за 1 час = 3600 с должна быть произведена работа А = N полез · 3600 = 24·10³ · 3600 = 8,64·10⁷ (Дж)

t = Q : A = 43·10⁹ : 8,64·10⁷ ≈ 497.7 (ч) - время, за которое будет израсходовано топливо

S = v · t = 20 · 497.7 = 9954 (км) расстояние, которое за это время пройдёт теплоход