1)
Дано:
T = 0 °С
m₁ = 0,8 кг
m₂ = 100 г = 0,1 кг
Tk = 100 °С
T' = 30 °С
с = 4200 Дж/(кг* °С)
λ = 330*10³ Дж/кг
L = 2260*10³ Дж/кг
m₃ - ?
Пар ввели. Он начнёт выделять тепло - сначала конденсироваться (Qк), затем остывать (Qо). Эта теплота пойдёт на нагрев воды (Qн), плавление льда (Qп) и его последующий нагрев (Qн(льда)). В итоге в сосуде будет вода температурой Т'. Составим уравнение теплового баланса:
Qк + Qо = Qн + Qп + Qн(льда)
Qк = Lm₃
Qо = сm₃|T' - Tk| = cm₃(Tk - T')
Qн = cm₁(T' - T)
Qп = λm₂
Qн(льда) = cm₂(T' - T)
Подставляем правые части в уравнение баланса и выражаем m₃:
Lm₃ + cm₃(Tk - T') = cm₁(T' - T) + λm₂ + cm₂(T' - T)
m₃*(L + c*(Tk - T')) = c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂
m₃ = [c(T' - T)*(m₁ + m₂) + λm₂] / [L + c*(Tk - T')] = [4200*(30 - 0)*(0,8 + 0,1) + 330*10³*0,1] / [2260*10³ + 4200*(100 - 30)] = 0,05732... = 0,057 кг = 57 г
ответ: 57 г.
2)
Дано:
P = 500 л.с.
1 л.с. = 735 Вт
η = 35%
t = 10 дн. = (60*60) * 24 * 10 = 864000 с
q = 42 МДж/кг = 42*10⁶ Дж/кг
m - ?
Составим уравнение КПД двигателя:
η = (Aп/Аз)*100
Ап = P*t
Аз = Qз = qm =>
=> η = (Aп/Qз)*100 = (P*t)*100 / (qm) = [(P*t)*100 / q] / m =>
=> m = [(P*t)*100 / q] / η = (P*t)*100 / (qη)
Решаем. Мощность при расчётах переводим в ватты.
m = (P*t)*100 / (qη) = (500*735*864000*100) / (42*10⁶*35) = 21600 кг = 21,6 т
ответ: 21,6 т.
Объяснение:
Передача тепла в бытовых условиях происходит тремя путями: за счет теплопроводности, излучения или конвекции. При теплопроводности энергия передается от более нагретой части к менее нагретой. Она характерна для твердых тел. Все металлические предметы имеют высокую теплопроводность. Поэтому ложка, вилка или нож, опущенный в горячую жидкость, постепенно прогреваются по всей длине. Именно из-за этого нельзя трогать руками без прихваток ручки металлической сковороды или кастрюли, которая стоит на огне. Они очень горячие, хотя подогревается непосредственно только дно посуды. Чтобы сделать ручки безопасными, их покрывают полимерными материалами, не проводить тепло.
За счет низкой теплопроводности человек не мерзнет в шерстяной одежде, шубах, куртках с синтепоном. Кирпичи, специальные утеплители (пенопласт, минеральная вата) защищают дома от промерзания, они плохо проводят тепло.
При конвекции тепло переносится потоками вещества, этот вид теплопередачи характерен для газов и жидкостей. Примером в быту служит холодильник. Хладагент перемещается по трубкам и охлаждает воздух, который в свою очередь понижает температуру помещенных в холодильник продуктов. В холодное время года батареи передают тепло воздуху, за счет которого обогревается помещение. При этом холодный воздух всегда опускается вниз, а теплый поднимается вверх. Обычный теплый или холодный ветер также является примером конвекции.
Тепло от огня (костер, печка, камин) передается греющемуся возле него человеку именно за счет конвекции. Тяга, образующаяся в дымоходе – это тоже пример конвекции. Теплый дым поднимается вверх, поскольку он легкий.
При излучении энергия передается за счет волн, чаще всего инфракрасного излучения. Так одежда темного цвета больше нагревается на солнце и в ней зимой теплее, а летом очень жарко и можно получить тепловой удар. Светлые поверхности отражают волны, поэтому они так сильно не нагреваются. В белой одежде летом не так жарко. Из-за этого свойства самолеты окрашивают в светлый цвет, иногда дома и крыши в жарких странах. Под действием излучения Солнца, проходящего сквозь стекло, нагреваются помещения.
