решить задачу Вычислить работу расширения при нагревании 2 г воздуха от 0 до 1 °С при P = 1, 013·105 Па.

1)

Энергия, которую даёт спирт массой m = 20 г = 0.02 кг:

Q = Lm, где L - удельная теплота сгорания спирта = 3 * 10^6 Дж/кг.

Вся энергия уходит на нагрев воды массой M:

Lm = cM(t - t₀), где c - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг * °С).

Отсюда M:

M = Lm / c(T - T₀)

M = (3 * 10^6 Дж/кг * 0.02 кг) / (4200 Дж/(кг * °С) * (100 °С - 20 °С)) ≈ 0,17857 кг = 178,57 г

2)

Энергия, которая потребовалась на нагревание воды:

Q = cm(T - T₀), где m - масса воды = 2 кг.

Формула энергии, которую выделяет электрическая сеть с некоторым напряжением U и силой тока I:

Q = UIt

Отсюда сила тока в цепи:

I = Q / Ut = cm(T - T₀) / Ut

I = (4200 Дж/(кг * °С) * 2 кг * (100 °С - 20 °С)) / (220 В * 1800 с) ≈ 1,7 А

Пояснение к рисункам:

Нарисуем физический рисунок и обозначим на нем известные величины. В условии сказано, что тело движется со скоростью 1 м/с, т. е. скорость тела не изменяется, значит, V=const, V0=V. Тело движется вдоль оси ОХ, и движется сонаправленно. Начальная координата тела - 5 м, я спроецировала её на ось ОХ. Делаем вывод о том, что движение равномерное и прямолинейное.

При прямолинейном движении ускорение равно 0 м/с^2.

Основной закон кинематики:

x=±x0±V0x*t±axt^2/2

Воспользуемся им.

1. V(t). Скорость при прямолинейном равномерном движении, как было сказано ранее, константа, поэтому график имеет вид прямой и параллелен оси Оt.

2. l(t). Из основного закона кинематики: S=V0t+at^2/2, а в данном случае S=l.

Из формулы l=V0t (а=0 м/с^2, поэтому опускаем второе слагаемое) после подстановки значения V0 (а это у нас 1 м/с) имеем функцию l=1t.

3. x(t). Пользуемся основным законом кинематики, подставляем известные значения x0, V0 и получаем функцию вида x=5+t.