mл = 0,5кг - масса льда
tл1 = -40°С - температура льда
tл2 = 0°C - температура нагретого льда
сл = 2,1 · 10³ Дж/(кг·К) - удельная теплоёмкость льда
λл = 3,3 · 10⁵ Дж/кг - удельная теплота плавления льда
св = 4,2 · 10³ Дж/(кг·К) - удельная теплоёмкость воды
tв1 = 0°С - температура воды,получившейся из растопленного льда
tв2 = 100°С - температура нагретой воды
rв = 22,6· 10⁵ Дж/кг - удельная теплота парообразования воды
Q - ? - потребная теплота
Q1 = cл · mл · (Tл2 - Тл1) - теплота, потребная для нагревания льда
Q2 = λл · mл - теплота, потребная для плавления льда
Q3 = cв · mл · (Tв2 - Тв1) - теплота, потребная для нагревания воды
Q4 = rв · mл - теплота, потребная для испарения воды
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 =
= cл · mл · (Tл2 - Тл1) + λл · mл + cв · mл · (Tв2 - Тв1) + rв · mл
= 2,1 · 10³ · 0.5 · 40 + 3,3 · 10⁵ · 0.5 + 4,2 · 10³ · 0.5 · 100 + 22,6· 10⁵ · 0,5 =
= 0, 42 · 10⁵ + 1,65 · 10⁵ + 2,1 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ = 15,47 · 10⁵ (Дж) ≈ 1,5 МДж
ответ: 1,5 Мдж
ℰ=6 B;
ʀ=0,75 Ом;
I=1,5 A;
I₁=1,5 A;
I₂=0,75 A;
I₃=1,5 A;
I₄=0,75 A;
I₅=0,75 A;
I₆=0,75 A;
U₁=0,15 B;
U₂=4,5 B;
U₃=0,225 B;
U₄=0,75 B;
U₅=1,5 B;
U₆=2,25 B.
Объяснение:
Последовательное соединение:
R(₄-₆)=R₄+R₅+R₆=1+2+3=6 Ом.
Параллельное соединение 2-х
одинаковых резисторов:
R(₄-₆)=R₂=6 Ом =>
R(₂,₄-₆)=R₂/2=R(₄-₆)/2=6/2=3 Ом.
Общее сопротивление участка цепи,
последовательное соединение:
Rобщ=R₁+R₃+R(₂,₄-₆)+=0,1+0,15+3=3,25 Ом.
ЭДС 3-х последовательных элементов:
ℰ=ℰэ*3=2*3=6 B.
Параллельное соединение ЭДС напряжение
не увеличивает, поэтому ЭДС батареи:
ℰ=6 B.
Внутреннее сопротивление
3-х последовательных элементов:
ʀ₁=ʀ₂=ʀэ*3=0,5*3=1,5 Ом.
Внутреннее сопротивление всей батареи:
ʀ=ʀ₁/2=ʀ₂/2=1,5/2=0,75 Ом.
Полное сопротивление эл.цепи:
R=Rобщ+ʀ=3,25+0,75=4 Ом.
Сила тока в цепи:
I=I₁=I₃=ℰ/R=6:4=1,5 A.
Падения напряжений на резисторах:
U₁=I*R₁=1,5*0,1=0,15 B;
U₃=I*R₃=1,5*0,15=0,225 B;
U₂=ℰ-I*ʀ-U₁-U₃=6-1,5*0,75-0,15-0,225=4,5 B.
Силы токов в резисторах:
R(₄-₆)=R₂=6 Ом =>
I₂=I₄=I₅=I₆=U₂/R₂=4,5:6=0,75 A.
Падения напряжений на резисторах:
U₄=I₄*R₄=0,75*1=0,75 B;
U₅=I₅*R₅=0,75*2=1,5 B;
U₆=I₆*R₆=0,75*3=2,25 B.
