Повітряна куля буде із збільшенням висоти, збільшувати швидкість руху догори(зменшується сила тертя із розрідженням повітря), проте якщо внутрішня середа не ізольована, тиск стане рівним і куля летітиме так само.
Також із розрідженням атмосфери витрачається більше пального на розігрів повітря, що може повпливати на довжину і безпеку поїздки.
В обоих случаях газовая горелка нагревает некоторый участок медного стержня. плавление произойдет если этот участок получит количество теплоты Q=Q1+Q2, Q1=cm(t2-t1), где с - удельная теплоемкость меди, m - масса нагреваемого участка, t2 - начальная температура стержня, t1 - температура плавления меди, Q2=Lm, где L - удельная теплота плавления меди. участок получает количество теплоты Q3=qmT от горелки, где q - мощность горелки, T - время нагревания и теряет количество теплоты Q4 за счет теплопередачи. эти потери происходят главным образом за счет отвода тепла (теплопроводность меди очень высокая) от места нагревания к ненагреваемой части стержня и последующего его рассеивания в воздух. учитывая, что теплопередача пропорциональна площади сечения стержня, а рассеивание пропорционально площади рассеивающей поверхности, зависящей от длины ненагреваемой части стержня. заключаем что Q4 тем больше, чем больше толщина стержня и растет до некоторых приделов при увеличении отношения: длина ненагреваемой части/ длина нагреваемой части. таким образом если в уравнении Q1+Q2=Q3-Q4, больше правая часть, то стержень плавится, в противном случае - нет. у тонкой проволоки Q4 маленькое и спустя некоторое время (необходимое для роста Q3) она плавиться, у толстого стержня Q4 большое и оно полностью компенсирует рост Q3, стержень не плавится. чтобы он расплавился нужно увеличить или q или длину нагреваемого участка, или уменьшить длину ненагреваемого участка
○ 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)
Відповідь:
Повітряна куля буде із збільшенням висоти, збільшувати швидкість руху догори(зменшується сила тертя із розрідженням повітря), проте якщо внутрішня середа не ізольована, тиск стане рівним і куля летітиме так само.
Також із розрідженням атмосфери витрачається більше пального на розігрів повітря, що може повпливати на довжину і безпеку поїздки.
Пояснення: