Сколько льда, взятого при температуре 0 градусов, можно превратить в воду, температура которой 100 градусов, с 200 г водяного пара при температуре 100 градусов.

Переводим в систему СИ

50 г = 0,05 кг

Для начала необходимо найти Q - количество теплоты, которое выделится при сгорании 50 г спирта. Для этого нужно знать удельную теплоту сгорания спирта, обозначается буквой q

Q=q*m, где m - масса спирта, q=26 000 000 Дж/кг

Q=26 000 000*0,05=1300 000 Дж

Для того, чтобы воду превратить в пар, нужно ее нагреть до 100 градусов Цельсия. На нагревание и испарение (парообразование) свои формулы:

Q=c*m(t2-t1), где с=4200 Дж/кг -удельная теплоемкость воды, t2=100, t1=0

Q=L*m, где L=2 256 000 Дж/кг - удельная теплота парообразования

Количество теплоты на нагрев и парообразование = количеству теплоты при сгорании спирта

c*m(t2-t1)+L*m=q*m

4200*m(100-0)+2 256 000*m=1 300 000

находим m=0,485 кг

E=3/2 vRT (1)– формула энергии движения молекул 
E=mv^2/2 ; v= m/µ подставим в (1)
(m*v^2)/2=3/2*m/µ *RT
v^2=3RT/µ тогда T= v^2 * µ / (3R)

в первом процессе

T1= v1^2 * µ / (3R)
T2= v2^2 * µ / (3R)

∆T =(T2-T1)= v2^2 * µ / (3R) – v1^2 * µ / (3R)= µ / (3R) * (v2^2-v1^2)

Отсюда µ / (3R) = ∆T /(v2^2-v1^2) = 100 / (600^2 – 200^2) =1/3200 (2)

в втором процессе

v1=600 м/с ; v2=400 м/с ; µ / (3R) = 1/3200 взяли из (2)

изменение температуры

∆T = µ / (3R) * (v2^2-v1^2)

∆T = 1/3200 * (400^2-600^2) = - 62.5 K

ответ надо понизить на 62.5 K

Дано:  Вт

     1 лошадиная сила примерно равна 735 Ватт

          K - температура нагревателя

           K - температура холодильника

          Дж/кг 

          м/с

          м

Тогда время , за которое автомобиль преодолеет расстояние со скоростью  будет равно

            с

Найти массу бензина, расходуемого двигателем за время ?  

Решение. Найдем сколько времени  требуется двигателю на один цикл его работы. Будем считать, что двигатель является тепловой машиной, работающей по циклу Карно. Тогда КПД цикла будет равно:

          ------(1)

C другой стороны КПД из его определения равно:

         ------(2)

Левые части (1) и (2), поэтому равны их правые части

          , отсюда выразим работу  за один цикл

            ------(3)

  где - масса бензина, сгораемая за время  (один цикл)

Из пропорции , отсюда

                  ---------(4)

 

Подставим в (3) вместо выражение (4), получим

         ------(5)

C другой стороны работу можно найти через мощность

        ----------(6)

Левые части (5) и (6) равны, поэтому равны их правые части:

   , сокращая на , получим

             --------(7)

 (7) - расчетная формула для  

 

Расчет :

           

     кг