Дано:
P = 2 кВт
t = 5 мин.
t°1 = 10 °C
t°2 = 30 °C
c = 4200 кг*°C
р = 1000 кг/м3
Найти:
n = ?
КПД нагревателя равно процентному отношению полезной работы нагревателя к затраченной им работе, т.е.:
n = A полезная / А затраченная * 100%
Полезная работа - это количество теплоты, которое нужно для нагрева 1-го литра воды на 20 °C:
dt° = 30 - 10 = 20 °C
1 литр = 0,001 м3
m = p*V = 1000 * 0,001 = 1 кг
А полезная = Q = c*m*dt° = 4200 * 1 * 20 = 84000 Дж
Затраченная нагревателем работа равна количеству теплоты, которое выделил нагреватель, то есть, она равна работе электрического тока:
5 мин. = 60 * 5 = 300 с
2 кВт = 2000 Вт
А затраченная = Q = P*t = 2000 * 300 = 600000 Дж
Остаётся только подставить найденные значения в главную формулу:
n = A полезная / А затраченная * 100% = 84000 / 600000 * 100% = 14%
ответ: КПД нагревателя равен 14%.
Нльд = 110см
Ннад = 10см
ро воды = 1000кг/м³
ро льда = 900кг/м³
g = 10 Н/кг
S льд - ?
Масса льдины Мльд = ро льд · H льд · S льд
Сила тяжести льдины и тюленя: Р = (ро льд · H льд · S льд + Mтюл) · g
Архимедова сила Fарх = ро воды · g · Sльд · (Н льд - Н над)
И она уравновешивает силу тяжести льдины и тюленя: Р = Fарх
(ро льд · H льд · S льд + Mтюл) · g = ро воды · g · Sльд · (Н льд - Н над)
или
ро льд · H льд · S льд + Mтюл = ро воды · Sльд · (Н льд - Н над)
900 · 1,1 · S льд + 250 = 1000 · Sльд · 1
990 · Sльд + 250 = 1000 Sльд
10 Sльд = 250
Sльд = 25 (м²)
ответ: 25м²