Первый участок дороги (30 км) машина пересекла со средней скоростью 15 м / с. Оставшуюся часть пути (40 км) он преодолел за 1 час. Какая средняя скорость автомобиля по всем дорогам

Объяснение:

Дано:

m = 250 г = 0,250 кг

t₁ = 100⁰C

t₂ = 20⁰C

r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации

c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды

Q - ?

1)

Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:

Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,250 = 565 000 Дж

2)

Горячая вода, получившаяся при конденсации пара, отдает холодной воде:

Q₂ = c·m·(t₁ - t₂) = 4200·0,250·(100-20) = 84 000 Дж

3)

Общее количество теплоты:

Q = Q₁ + Q₂ = 565 000 + 84 000 = 649 000 Дж или

Q ≈ 650 кДж

Задача 2

Дано:

m₁ = 50 г = 0,050 кг

t₁ = 100⁰C

t₂ = 0⁰C

r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации

c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды

m₂ = 59 г = 0,059 кг

λ = 3,3·10⁵ Дж/кг - удельная теплота кристаллизации воды

Q - ?

1)

Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:

Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,050 = 113 000 Дж

2)

Получаем лед:

Q₂ = λ·m₂ = 3,3·10⁵·0,059 ≈ 19 500 Дж

Значит, должны отнять:

Q = 113 000 - 19 500 ≈ 93 500 Дж

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