Распишем второй закон Ньютона для судна: так как оно находится в покое,ma=0 , тогда 0=mg-qgv;mg=qgv,объем v можно расписать как s*h,где s -площадь сечения корабля,а h-высота,на которую судно погружено в воду. Сила Архимеда уравновешивает силу тяжести,поэтому судно не тонет. Это мы рассмотрели 1 случай,когда судно покоится без груза. Теперь с грузом: (m1+m2)g=qgv2,где m1-масса судна,m2-масса груза,v2=S(h1+h2) ,где h1 начальная высота погружения,а h2-1,5м, то есть высота,которая прибавилась к начальной ,после того как на судно положили груз. теперь рассмотрим систему ур-ний qgsh1=mg; qgs(h1+h2)=(m1+m2)*g Сокращаем g и раскрывам скобки,получается: qsh1=m1; qsh1+qsh2=m1+m2 Теперь подставим m1 в второе ур-ние: qsh1+qsh2=qsh1+m2 qsh2=m2 m2=1000*4000*1.5=6000000 кг или 600 тонн..
А полезная = cmΔt
c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 кг / м³ )
m - масса ( 200 г = 0,2 кг )
Δt - разности температур ( 60 С - 15 С = 45 С )
А полезная = 4200 * 0,2 * 45 = 37800 Дж
А затраченная = q * m
q - удельная теплота сгорания ( для спирта 30 МДж / кг = 30000000 Дж / кг )
m - масса ( 5 г = 0,005 кг )
А затраченная = 30000000 * 0,005 = 150000 Дж : 2 ( раз использовали только часть этой энергии ) = 75000 Дж
η = 37800 / 75000 = 0,504 * 100 = 50,4 %