○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг • удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
Найдем теплоту, нужную для того, чтобы вскипятить воду и нагреть алюминиевый котелок до 100 градусов цельсия. Q=c(воды)*m(воды)*dt+с(алюминия)*m(алюминия)*dt+λ*m(воды) ; dt=100-20=80 градусов цельсия; m=ρV; mводы=1000*0.5*10^-3=0.5 кг; λ(удельная теплота парообразования)=2.3*10^6 Дж/кг; Q=4200*0.5*80+920*0.2*80+2.3*10^6*0.5=1332720 Дж;Максимальная теплота, которую могут выдать березовые дрова, Q1=qm; q=1.3*10^7 Дж/кг; Q1=1.3*10^7*1.4=18.2*10^6 Дж; Q1>Q, значит этого количества дров хватит для того, чтобы вскипятить воду. Доля энергии костра k=Q/Q1; k=1332720/(18.2*10^6)=0.073=7.3 % ответ: 7.3 %
○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c