На скільки градусів можна нагріти воду обємом 100 л спаливши 0.5 кг деревного вугілля якщо на нагріваня води піде 0.6 частин теплоти що виділяється при згорянні деревного вугі
Для решения этой задачи, рассмотрим процесс выравнивания температуры гелия и аргона.
По условию, у нас есть теплоизолированный цилиндр с гелием и аргоном, разделенный подвижным поршнем на две части. Пусть V обозначает объем, занимаемый каждым газом.
Изначально температура гелия (Тг) равна 300 К, а температура аргона (Та) равна 600 К.
После установления теплового равновесия температуры этих газов выровняются. Пусть T обозначает конечную температуру газов после установления равновесия.
Теперь мы должны найти, во сколько раз изменится объем, занимаемый аргоном, после установления теплового равновесия.
Для начала, давайте рассмотрим закон Бойля-Мариотта. Он утверждает, что при неизменной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. Мы можем записать его следующим образом:
Pг × V = Pа × V,
где Pг и Pа обозначают давления гелия и аргона соответственно. Так как объем, занимаемый газами, одинаков, V можно убрать из уравнения:
Pг = Pа.
Теперь давайте рассмотрим закон Шарля. Он утверждает, что при постоянном давлении объем газа пропорционален его температуре. Мы можем записать его следующим образом:
Vг × Тг = Vа × Та.
Используя выражение для Pг = Pа, мы можем переписать это уравнение:
(Vг × Тг) / Та = Vа.
Теперь у нас есть выражение для объема, занимаемого аргоном (Vа), после установления теплового равновесия.
Так как Vг и Vа - одинаковые объемы газов, исходящие из условия задачи, мы можем сократить их из уравнения:
(Тг) / Та = 1.
То есть, объем, занимаемый аргоном (Vа), останется неизменным после установления теплового равновесия.
Таким образом, ответ на задачу будет: объем, занимаемый аргоном, не изменится после установления теплового равновесия.
Хорошо, давайте разберемся в этой задаче. Чтобы определить годовой расход урана-235, нам понадобится знание о мощности электростанции и ее КПД.
1. Мощность атомной электростанции - 5 х 10^5 кВт.
Мощность электростанции показывает, сколько энергии она производит за определенный промежуток времени. В данном случае это 5 х 10^5 кВт.
2. КПД электростанции - 20%.
КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть потребленной энергии превращается в полезную энергию. В данном случае КПД составляет 20%, что означает, что только 20% от всей потребляемой энергии будет использовано для работы электростанции.
Теперь давайте определим годовой расход урана-235.
Расход урана-235 можно найти, используя формулу:
Е = Мощность х время
где Е - энергия,
Мощность - мощность электростанции,
Время - время, за которое рассчитывается энергия.
В нашем случае, время - это год (так как мы ищем годовой расход урана).
Давайте подставим значения и решим задачу:
Мощность = 5 х 10^5 кВт
КПД = 20%
Время = 1 год
Е = 5 х 10^5 кВт х 1 год
Е = 5 х 10^5 кВт x 365 дней (поскольку 1 год содержит 365 дней)
Теперь нам нужно учесть КПД (коэффициент полезного действия). КПД - это процент, поэтому мы рассчитываем его долю от общей энергии.
Ефф = Е x (КПД/100)
Ефф = (5 х 10^5 кВт x 365 дней) x (20/100)
Теперь мы можем использовать это значение для определения годового расхода урана-235. Уран-235 является ядерным материалом, который используется в реакторах атомных электростанций.
У нас нет прямой формулы для определения расхода урана-235 в зависимости от энергии, поэтому мы должны воспользоваться практическими данными.
Приближенно, для электростанции с тепловым нейтронным размножением 2,5:
- для каждого Киловатта электроэнергии должно быть использовано около 35 г урана-235 в год.
Давайте воспользуемся этой информацией:
Расход урана-235 (масса) = Ефф x 35 г
Теперь мы имеем все данные, чтобы решить задачу.
Заменим значение Ефф:
Расход урана-235 = (5 х 10^5 кВт x 365 дней) x (20/100) x 35 г
Мы можем упростить это дальше:
Расход урана-235 = (5 х 10^5 кВт x 365) x (20/100) x 35 г
Расчитаем это выражение:
Расход урана-235 = 3,6 х 10^9 x 0,20 x 35 г
Расход урана-235 = 25,2 х 10^9 г
Таким образом, годовой расход урана-235 на этой атомной электростанции составляет 25,2 х 10^9 граммов.
Q - кол-во теплоты
с - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С )
m - масса ( 100 л для воды = 100 кг )
Q =
q - удельная теплота сгорания ( для древесного угля 31000000 Дж / кг )
m - масса ( 0,5 кг )
Q =
Δt =