1. Рассмотрим движение лодки относительно воды в реке. Так к
ак весло относительно воды в реке неподвижно, то лодка удалялась от весла и приближалась к нему одно и то же время. Следовательно, рыбак достал весло изводы через t0= 5 минут после обнаружения пропажи.
2. Весло находилось в воде (5+5) минут = 10 минут = 600 с. Скоро
сть течения реки vр=600м 600с= 1м/с.
3. Вверх против течения реки рыбак плыл со скоростью vвверх=1200м 300с= 4м/с. Отсюда найдем скорость лодки в стоячей воде: v0=vвверх+vр= (4 + 1)м/с= 5м/с
Q1 = c·m1·(t2 - t1) = 4200·m1·(60-10) = (210 000 ·m1 )Дж = (0,210·m1) МДж (здесь 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды.
Количество теплоты при сгорании каменного угля:
Q2 = q·m2 = 30·10⁶ ·40 = 1200 MДж
КПД = Q1·100% / Q2
КПД = 0,210·m1*100 / 1200
Отсюда:
40=0,210·m1*100 / 1200
m1 ≈ 2 900 кг или 2,9 тонн
Задача 2
При сгорании березовых дров выделилось
Q1 = 0,600 · 8,3·10⁶ = 4,98 МДж
На нагревание воды пошло
Q2 = 0,25·4,98 ≈ 1,25 МДж
Количество теплоты на нагревание воды:
Q3 = 4200·m3·(100-10) ≈ 0,38·m3 Мдж
Но Q2=Q3. тогда:
m3 = 1,25 / 0,38 ≈ 3,3 кг воды