да
Объяснение:
Электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи. Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока. Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле: А = U·I·t. Обозначим количество теплоты буквой Q. Согласно сказанному выше Q = A, или Q = U·I·t. Пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = I·R·I·t, т. е. Q=I ·R·t Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. К этому же выводу, но на основании опытов впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц. Поэтому сформулированный выше вывод называется законом Джоуля - Ленца.
Найдём КПД (η) по формуле:
η=Ап/Аз×100%, где
Ап - полезная работа, являющаяся частью затраченной работы, Дж;
Аз - затраченная (полная) работа, Дж.
Полезная работа вычисляется по формуле:
Ап=mgh, где
m - масса тела, кг;
g - ускорение свободного падения, Н/кг
h - высота над уровнем земли, м;
Затраченная работа вычисляется по формуле:
Аз=Nt, где
N - мощность, Вт;
t - время, с.
η=Ап/Аз×100%=mgh÷Nt×100%
Подставим числовые значения:
η=(500000×10×2)/(14700×3600)×100%=10000000/52920000 × 100%=0,19×100%=19%
ОТВЕТ: КПД составляет 19%
Задача №610
Дано: СИ
mк=4 т 4000 кг
mу=10 т 10000 кг
v=2 м/с
g=10 Н/кг
Найти:
η=? %
N=? Вт
Решение
Найдём мощность N по формуле:
N=Fv=mgv,
где g - ускорение свободного падения, Н/кг;
v - скорость, м/с;
m - масса, кг.
Масса клети с углём составляет:
m=mк+mу=4000+10000=14000 (кг)
Подставим числовые значения величин и найдём мощность:
N=14000×10×2=280 000 Вт = 280 кВт
Найдём КПД по формуле (считаем подъем равномерным):
η=Ап/Аз×100%, где
Ап - полезная работа, являющаяся частью затраченной работы, Дж;
Аз - затраченная (полная) работа, Дж.
Полезная работа равна:
Ап=mу×g×h, где
m - масса, кг;
g - ускорение свободного падения, Н/кг
h - высота над уровнем земли, м;
Затраченная работа равна:
Аз=mgh, где
m - масса кельты с углём, кг;
g - ускорение свободного падения, Н/кг
h - высота над уровнем земли, м;
η=Ап/Аз×100%=mу×g×h/mgh ×100%=mу/m×100%=10000/14000=0,71×100%=71%
ОТВЕТ: мощность равна 280 кВт, КПД составляет 71%
Объяснение: