Запишем формулу коэфициента полезного действия (КПД) , где U - напряжение (В), Е - электродвижущая сила (ЭДС) (B).
Запишем формулу ЭДС , где А - работа тока (Дж), q - заряд (Кл). Данную формулу подставляем в формулу КПД
Работу силы тока расписываем через можность , где N - мощность (Вт), t - время (с). Подставив данную формулу в преобразованную формулу КПД получим
, где выражение
есть действующая сила тока
(по формуле определения силы тока). Тогда
выражаем находимую мощность
. В системе СИ: 80 % = 0,8 (в процентах не вычисляется). Подставляем численные данные и вычисляем:
Для определения скорости запишем формулу мощности , где F - сила тяжести (Н),
- скорость распространения (м/с). Выражаем из данной формулы скорость
, g - ускорение сводного падения (g = 9,8 м/с). В системе СИ: 2 т = 2000 кг. Подставляем численные данные и вычисляем:
Формула удельной теплоты парообразования (конденсации):
L = Q / m (Дж/кг).
L (воды) равна 2256 кДж/кг.
Найдем количество энергии, выделяющейся при конденсации 8 кг водяного пара:
2256 * 8 = 18048 (кДж).
Формула удельной теплоты плавления:
λ = Q / m (кДж/кг).
λ(льда) = 335 кДж/кг.
Найдем массу льда:
18048 / 335 ≈ 53,87 (кг).
ответ: m (льда) = 53,87 кг.