5. При подключении электрического утюга к сети тока напряжением 220 В через него проходит ток 3 А. Сколько электрической энергии рас- ходуется при работе утюга за 10 минут?
Продукты дегазации вулкана Килауэа (он находится на острове Гавайи и является одним из самых активных на земном шаре вулканов) состоят из 71% водяного пара, 13% углекислого газа, 5% азота, 9% двуокиси серы, а также некоторых других примесей. Судя по этим данным, которые считаются достаточно показательными не только для Земли, но и для других планет земной группы, вторичные атмосферы Венеры, Земли и Марса должны, были состоять в основном из углекислого газа и водяного пара. На Земле пары воды имели возможность конденсироваться во вторичной атмосфере и выпадать на поверхность в виде дождя, и в результате этого медленно, но необратимо формировался современный Мировой океан. На Венере вследствие ее близкого положения к Солнцу происходил быстрый разогрев атмосферы, при котором вода не могла существовать в жидком состоянии, и если на этой планете и был когда-то первичный океан, то он быстро испарился. На удаленном от Солнца Марсе низкая температура поверхности частичному оледенению планеты, и там также не мог образоваться океан. Климатологи доказали, что если бы Земля была ближе к Солнцу на расстояние, равное всего 5% современного, она не избежала бы участи Венеры и имела бы тяжелую углекислую атмосферу и очень высокую температуру поверхности. При удалении Земли от Солнца на расстояние, равное 1%, возникли бы условия, близкие к марсианским, за тем лишь исключением, что оледенение Земли было бы полным. Это ли не впечатляющее доказательство уникальности жизни на Земле? !
Очень большую роль в становлении земной атмосферы сыграл Мировой океан. Если химический состав атмосфер Венеры и Марса остался таким же, как и 3 – 3,5 миллиарда лет назад, то на Земле сформировалась совершенно новая, уже третья по счету, кислородно-азотная атмосфера. Как же это произошло? Прежде всего, Мировой океан - прекрасный поглотитель углекислого газа. Мощные геологические пласты известняка и мела, которые находят на суше повсеместно, - это отложения карбонатов на дне древних морей, образовавшиеся вследствие растворения углекислого газа в морской воде и соединения его с кальцием. Если превратить весь углерод, который имеется в известняковых отложениях Земли, в углекислый газ, то его получится ровно столько, сколько в настоящее время содержится в атмосфере Венеры, и это является одним из доказательств идентичности вторичных атмосфер рассматриваемых планет. Океаны Земли «выкачали» почти весь СО2 из атмосферы.
Именно в океане зародилась жизнь. Около 2 миллиардов лет назад в верхних слоях океанской толщи появились простейшие одноклеточные - органеллы, предки нынешних синезеленых водорослей, которые стали снабжать атмосферу кислородом. Так было положено начало самому замечательному на Земле биохимическому процессу - фотосинтезу. Благодаря этому процессу сформировался весь наличный кислород атмосферы, причем особенно интенсивное поступление фотосинтетического кислорода началось около 600 миллионов лет назад, когда на голые палеозойские скалы выбрались из моря первые растения. Как то так:)
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянном количестве газа и постоянном объеме, давление и температура обратно пропорциональны.
Обозначим начальные параметры сосуда как P1, T1 и V (давление, температура, объем). После нагревания одной половины газа до 57 °С, новая температура в этой половине будет T2 = 57 °С, а во второй половине температура останется без изменений и будет равна T1 = 27 °С.
Таким образом, у нас есть две половины сосуда с разными температурами. В каждой половине газ будет под давлением P1, так как сосуд заполнен одним и тем же газом.
Используем закон Бойля-Мариотта для каждой половины:
P1 * V = P2 * V (для первой половины)
P1 * V = P1 * V (для второй половины)
Обратите внимание, что объем V для обеих половин сосуда одинаковый, так как сосуд разделен подвижной перегородкой и не происходит изменения объема газа.
Мы знаем, что T2 = 57 °С и T1 = 27 °С, поэтому можем записать:
P1 * V = (P1 * V) * T2 / T1
P1 * V = P1 * V * 57 / 27
Обе стороны уравнения делятся на P1 * V, чтобы упростить выражение:
1 = 57 / 27
Далее, мы можем решить эту пропорцию:
27 = 57 / 1
57 = 27
Это противоречие, что значит, что наше предположение неверно.
Значит, мы не можем использовать закон Бойля-Мариотта непосредственно для этой ситуации.
Однако, мы можем применить закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме, давление и температура прямо пропорциональны.
Воспользуемся формулой Гей-Люссака для первой половины сосуда:
P1 * V = P2 * V * T2 / T1
Здесь P1 и P2 - давления соответственно в начале и после нагревания одной половины газа, V - объем, T2 - новая температура нагретой половины газа, T1 - начальная температура.
Так как V снова одинаковый, он сокращается:
P1 = P2 * T2 / T1
Подставим известные значения: P1 = 100 кПа, T2 = 57 °С и T1 = 27 °С.
P1 = P2 * 57 / 27
Умножим обе стороны уравнения на 27:
27 * P1 = P2 * 57
Теперь разделим обе стороны уравнения на 57, чтобы выразить P2:
P2 = (27 * P1) / 57
Подставим значение P1 = 100 кПа:
P2 = (27 * 100) / 57 = 47.37 кПа
Таким образом, давление во второй половине сосуда, где температура не изменилась, будет составлять около 47.37 кПа.
Объяснение:
U = 220 В
I = 3 А
t = 10 мин = 600 c
E = ?
Р = U*I
E = A = P*t = U*I*t = 220*3*600 = 396 кило Джоулей