1)
Дано:
T = 0 °С
m₁ = 0,8 кг
m₂ = 100 г = 0,1 кг
Tk = 100 °С
T' = 30 °С
с = 4200 Дж/(кг* °С)
λ = 330*10³ Дж/кг
L = 2260*10³ Дж/кг
m₃ - ?
Пар ввели. Он начнёт выделять тепло - сначала конденсироваться (Qк), затем остывать (Qо). Эта теплота пойдёт на нагрев воды (Qн), плавление льда (Qп) и его последующий нагрев (Qн(льда)). В итоге в сосуде будет вода температурой Т'. Составим уравнение теплового баланса:
Qк + Qо = Qн + Qп + Qн(льда)
Qк = Lm₃
Qо = сm₃|T' - Tk| = cm₃(Tk - T')
Qн = cm₁(T' - T)
Qп = λm₂
Qн(льда) = cm₂(T' - T)
Подставляем правые части в уравнение баланса и выражаем m₃:
Lm₃ + cm₃(Tk - T') = cm₁(T' - T) + λm₂ + cm₂(T' - T)
m₃*(L + c*(Tk - T')) = c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂
m₃ = [c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂] / [L + c*(Tk - T')] = [4200*(30 - 0)*(0,8 + 0,1) + 330*10³*0,1] / [2260*10³ + 4200*(100 - 30)] = 0,05732... = 0,057 кг = 57 г
ответ: 57 г.
2)
Дано:
P = 500 л.с.
1 л.с. = 735 Вт
η = 35%
t = 10 дн. = (60*60) * 24 * 10 = 864000 с
q = 42 МДж/кг = 42*10⁶ Дж/кг
m - ?
Составим уравнение КПД двигателя:
η = (Aп/Аз)*100
Ап = P*t
Аз = Qз = qm =>
=> η = (Aп/Qз)*100 = (P*t)*100 / (qm) = [(P*t)*100 / q] / m =>
=> m = [(P*t)*100 / q] / η = (P*t)*100 / (qη)
Решаем. Мощность при расчётах переводим в ватты.
m = (P*t)*100 / (qη) = (500*735*864000*100) / (42*10⁶*35) = 21600 кг = 21,6 т
ответ: 21,6 т.
Скорость меньшего осколка 10,24 м/с
Объяснение:
По закону сохранения импульса тела в замкнутой системе импульс всех тел системы есть величина постоянная.
Т.е. импульс ядра равен сумме импульсов его осколков.
m = 65 кг + 150 кг = 215 кг - масса ядра,
υ = 3,1 м/с - скорость ядра.
Импульс ядра : mυ = 215 кг * 3,1 м/с = 666,5 кг*м/с,
m₁ = 150 кг - масса большего осколка, υ₁ = 7,9 м/с - скорость большего осколка,
Импульс большего осколка m₁υ₁ = 150 кг * 7,9 м/с = 1185 кг*м/с
m₂ = 65 кг - масса меньшего осколка, υ₂ - скорость меньшего осколка, m₂υ₂ - импульс меньшего осколка.
Найдем скорость меньшего осколка:
Скорость меньшего осколка -10,24 м/с, знак минус показывает, что осколок изменил направление.
