Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с кпд=36 %, чтобы получить воду при 20 °с из снега массой 57 кг, взятого при температуре −10 °с. (удельная теплота плавления снега λ=33джкг, удельная теплоёмкость снега с1=2100джкг⋅°с, удельная теплоёмкость воды с2=4200джкг⋅°с, удельная теплота сгорания дров q=10⋅106джкг

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

1. Заполни пропуски Если работу совершает само тело, то энергия уменьшается, если работу совершают внешние силы над телом, то энергияувеличивается.

1) уменьшается, увеличивается

2) увеличивается, увеличивается

3) увеличивается, уменьшается

4) уменьшается, уменьшается

2. Если суммарная кинетическая энергия молекул первого тела больше, чем суммарная кинетическая энергия молекул второго тела, то:

1) Внутренняя энергия первого тела больше

2) Внутренняя энергия первого тела меньше

3) Кинетическая энергия первого тела больше

4) Кинетическая энергия первого тела меньше

5) Ни одно из утверждений не верно