H=4м m=3кг q=10м/с x=10см найти

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

Пусть v - искомая скорость пули, m - её масса. Кинетическая энергия пули E=m*v²/2 Дж. По условию, при ударе пули о перегородку выделяется количество теплоты Q=0,488*E=0,244*m*v² Дж. Для того, чтобы расплавить пулю, её надо сначала нагреть до температуры плавления. Для этого требуется количество теплоты Q1=120*m*(603-303)=36000*m Дж. Затем пуля начинает плавиться, на её расплавление необходимо количество теплоты Q2=25000*m Дж. Таким образом, для расплавления пуля должна иметь минимальную скорость, определяемую условием Q=Q1+Q2. Отсюда следует уравнение 0,244*m*v²=36000*m+25000*m, или 0,244*v²=61000. Отсюда v²=61000/0,244=250000 м²/с² и v=√250000=500 м/с. ответ: при скорости 500 м/с.