Мяч брошен с земли на высоту 5 м., найти модуль скорости с которой мяч достигает с земли (g=10м\с2 в квадрате

нагреваем лед

q1=cm (t1-t0)= 2200 дж/кг*1.5 кг (0+40)=132000

плавим лед

q2=лm =335000 дж/кг*1.5 кг=  502500

нагреваем воду полученную из льда до температуры т

q3=cm (t-t0)= 4200 дж/кг*1.5кг (т-0)=6300 т

вода в сосуде охлаждается до температуры т

q4=cm (t4-t) = 4200 дж/кг*4.5 кг (60- т)=1134000 -18900т

q1+q2+q3 = q4 

2200 дж/кг*1.5 кг (0+40)+335000 дж/кг*1.5 кг+4200 дж/кг*1.5кг (т-0)=           =4200 дж/кг*4.5 кг (60- т)

634500+6300t=1134000-18900t

t= 499500/25200  =19,82 = 20 град ц

 

1. при изохорном нагревании работа не совершается и все тепло идет на увеличение внутр. энергии:

q = дельтаu = (3/2)*(mrдельтат)/m = 0,31 дж

 

2. 0,2*mv^2/2 = c*m*дельта t

отсюда находим скорость   (с= 130 - удельная теплоемкость свинца):

v = корень(2*120*130/0,2) = 400 м/с

 

3. по первому закону термодинамики:

q = a + дельтаu

a = (mrдельтат)/m = r*дельтат = 8,31*72 = 600 дж

тогда дельтаu = 1600 - 600 = 1000 дж.

ответ: а = 0,6 кдж;   дельтаu = 1 кдж.

 

4 изменение мех энергии ушло в тепло:

q = m(v^2/2   - gh) = cmдельтаt

отсюда находим увеличение температуры

дельтаt = (v^2/2 - hg)/c   ( c = 460 - теплоемкость железа)

дельтаt= 1,8 град

5. q = a + дельтаu

для изобарного процесса а = (nrдельтаt)

для гелия дельтаu = (3nrдельтат)/(2) = 3а/2

таким образом

q = a + 3a/2 = 5a/2

тогда :

к.п.д. = a*100%/q = 40 %

 

6. а + дельтаu = 0

отсюда а = -дельтаu =(3nrдельтаt)/2

из уравнения менделеева-клапейрона найдем количество молей n:

n = pv/(rt) 

тогда работа:

а = - 3pvдельтат /(2т) = - 660 кдж