Привет! Рад выступить перед тобой в роли школьного учителя и помочь разобраться с этим вопросом!
Итак, у нас есть задача о стиральной машине, которая стирает вещи при температуре 60 ºС и отжимает их со скоростью 900 оборотов в минуту. Предположим, что у машины вода изначально имеет температуру 10 ºС. Наша задача - выяснить, как долго будет нагреваться вода в машине до необходимой температуры.
Для этого использовать знания о мощности нагревательного элемента и удельной теплоемкости воды. Удельная теплоемкость - это количество теплоты, которое нужно передать единице массы вещества для повышения его температуры на 1 градус Цельсия.
Известно, что стиральная машина имеет мощность 2 кВт. Мощность - это количество энергии, передаваемой в секунду. Используя это значение, мы можем вычислить количество теплоты, которое передается воде в единицу времени.
Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг °С). Это означает, что для каждого килограмма воды нужно 4200 Джоулей теплоты, чтобы повысить его температуру на 1 градус Цельсия.
Итак, мы должны найти количество теплоты, необходимое для нагрева воды в машине с температуры 10 ºС до температуры 60 ºС. Также мы можем найти время, которое потребуется машине, чтобы передать эту теплоту.
Расчет:
1. Находим разницу в температурах: 60 ºС - 10 ºС = 50 ºС.
2. Умножаем разницу в температурах на удельную теплоемкость воды: 50 ºС * 4200 Дж/(кг °С) = 210000 Дж/кг.
3. Определяем массу воды, используя удельный объем. Удельный объем воды - это количество объема, занимаемого единицей массы воды. Пусть удельный объем воды равен 1 л/кг или 0,001 м³/кг. Тогда масса воды, которую нужно нагреть, равна объему воды, деленному на удельный объем: объем воды / удельный объем = 40 л / 0,001 м³/кг = 40 кг.
4. Вычисляем количество теплоты, которое нужно передать воде: количество теплоты = масса воды * разница в температурах * удельная теплоемкость воды = 40 кг * 50 ºС * 4200 Дж/(кг °С) = 8 400 000 Дж.
5. Находим время, которое потребуется для передачи этой теплоты с помощью мощности нагревательного элемента: время = количество теплоты / мощность = 8 400 000 Дж / 2000 Вт = 4200 секунд или 70 минут.
Итак, чтобы нагреть воду в стиральной машине с температуры 10 ºС до 60 ºС, понадобится примерно 70 минут.
Для решения данной задачи нам понадобятся следующие физические понятия: давление, площадь и вес.
Давление - это сила, которую оказывает тело на единицу площади. Обозначается символом P и вычисляется по формуле P = F / A, где F - сила, а A - площадь.
Площадь - это величина, равная произведению длины на ширину. Обозначается символом A.
Вес - это сила притяжения, с которой тело действует на опору (в данном случае на снег). Обозначается символом F.
Итак, давайте приступим к решению задачи:
1. Найдем вес тела. Для этого умножим массу тела (110 кг) на ускорение свободного падения (g), которое принимается равным 9,8 м/с^2. Таким образом, F = m * g, где m - масса, g - ускорение свободного падения.
F = 110 кг * 9,8 м/с^2 = 1078 Н (Ньютон).
2. Найдем площадь, на которую этот вес распределен. Для этого умножим длину лыжи на ее ширину. Таким образом, A = длина * ширина.
A = 2 м * 0,11 м = 0,22 м^2.
3. Теперь, когда у нас есть вес (1078 Н) и площадь (0,22 м^2), мы можем найти давление, которое человек оказывает на снег. Для этого воспользуемся формулой P = F / A.
P = 1078 Н / 0,22 м^2 ≈ 4909,1 Па (Паскаль).
Полученный результат означает, что человек массой 110 кг оказывает давление приблизительно 4909,1 Па на снег.
Надеюсь, что данное объяснение понятно и помогло вам разобраться в решении задачи. Если у вас возникнут еще вопросы - не стесняйтесь задавать!
Итак, у нас есть задача о стиральной машине, которая стирает вещи при температуре 60 ºС и отжимает их со скоростью 900 оборотов в минуту. Предположим, что у машины вода изначально имеет температуру 10 ºС. Наша задача - выяснить, как долго будет нагреваться вода в машине до необходимой температуры.
Для этого использовать знания о мощности нагревательного элемента и удельной теплоемкости воды. Удельная теплоемкость - это количество теплоты, которое нужно передать единице массы вещества для повышения его температуры на 1 градус Цельсия.
Известно, что стиральная машина имеет мощность 2 кВт. Мощность - это количество энергии, передаваемой в секунду. Используя это значение, мы можем вычислить количество теплоты, которое передается воде в единицу времени.
Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг °С). Это означает, что для каждого килограмма воды нужно 4200 Джоулей теплоты, чтобы повысить его температуру на 1 градус Цельсия.
Итак, мы должны найти количество теплоты, необходимое для нагрева воды в машине с температуры 10 ºС до температуры 60 ºС. Также мы можем найти время, которое потребуется машине, чтобы передать эту теплоту.
Расчет:
1. Находим разницу в температурах: 60 ºС - 10 ºС = 50 ºС.
2. Умножаем разницу в температурах на удельную теплоемкость воды: 50 ºС * 4200 Дж/(кг °С) = 210000 Дж/кг.
3. Определяем массу воды, используя удельный объем. Удельный объем воды - это количество объема, занимаемого единицей массы воды. Пусть удельный объем воды равен 1 л/кг или 0,001 м³/кг. Тогда масса воды, которую нужно нагреть, равна объему воды, деленному на удельный объем: объем воды / удельный объем = 40 л / 0,001 м³/кг = 40 кг.
4. Вычисляем количество теплоты, которое нужно передать воде: количество теплоты = масса воды * разница в температурах * удельная теплоемкость воды = 40 кг * 50 ºС * 4200 Дж/(кг °С) = 8 400 000 Дж.
5. Находим время, которое потребуется для передачи этой теплоты с помощью мощности нагревательного элемента: время = количество теплоты / мощность = 8 400 000 Дж / 2000 Вт = 4200 секунд или 70 минут.
Итак, чтобы нагреть воду в стиральной машине с температуры 10 ºС до 60 ºС, понадобится примерно 70 минут.