Какую работу надо совершить, чтобы повернуть диполь с элек- трическим моментом р=25 нкл·м из положения по полю с напряжен- ностью е=40 в/м в положение, при котором вектор его электрическо- го момента составляет с вектором напряженности электростатического поля угол в 60°?

Энергия диполя во внешнем поле имеет достаточно простой вид



Рассмотрим работу, которую надо совершить, чтобы повернуть диполь (она равна приращению потенциальной энергии диполя)



ответ - 0.5мкДж

Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С.
 Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
  (1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды  10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С

Лед принял количество теплоты Q₂ :
  (2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда  0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
 λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
 При этом:
кг  (3)
 
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
 Теперь из 4 выражаем m₂:


(5)
 
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
 
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

1) η =  * 100 % 

А полезная = c * m * Δt 

c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С ; для меди 390 Дж / кг * С = 4200 + 390 = 4590 Дж / кг * С )
m - масса ( 100 г = 0,1 кг ; 400 г = 0,4 кг = 0,1 + 0,4 = 0,5 кг ) 
Δt - разности температур ( 95 С - 15 С = 80 С )

А п = 4590 * 0,5 * 80 = 183600 Дж 

А затраченная = q * m 

q - удельная теплота сгорания ( для спирта 30000000 Дж / кг )
m - масса ( 13,2 г = 0,0132 кг )

А з = 30000000 * 0,0132 = 396000 Дж 

η =  = 0,4636 * 100 = 46,36 % 

2) η =  * 100 % 

А полезная = P * t 

P - мощность ( 77 кВт = 77000 Вт )
t - время ( 1 ч = 3600 с )

А п = 77000 * 3600 = 277200000 Дж 

А затраченная = q * m 

q - удельная теплота сгорания ( для дизельного топлива 42700000 Дж / кг )
m - масса ( 20 кг )

А з = 42700000 * 20 = 854000000 Дж 

η =  = 0,3245 * 100 = 32,45 % 

3) Q = q * m 

q = 44000000 + 30000000 = 74000000 Дж / кг 
m = 3 + 2 = 5 кг 

Q = 74000000 * 5 = 370000000 Дж = 0,37 ГДж