Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
k - постоянная Больцмана = 1,38*10⁻²³ Дж/К.
V - объём = 1 м³.
p - давление = 1,5*10⁵ Па.
N - число малекул = 2*10²⁵.
Na - число авагадро = 6*10²³ моль₋₁
Подставляем численные данные и вычисляем ⇒
Джоуль.
ответ: Дж.
Количество дров - это величина, вероятно, показывающая не реальное число этих дров, а, скорее, оценивающая их массу.
Задача сводится к тому, чтобы найти массу дров, необходимую для нагревания до температуры кипения воды при известном кпд, массе воды и ее начальной температуры (естественно, конечная температура воды 100 С). Разобрались.
Раз дан КПД, то логично предположить, что решать нужно именно через него.
n = Ап / Aз, где Aп - это полезная работа, Аз - затраченная.
Что нам полезно? Правильно, нагреть воду до температуры кипения.
Что мы для этого затратим, что сделаем для того, чтобы нагреть воду? Верно, мы будем сжигать дрова.
Таким образом, n = c m(в) (t - t0) / m(д) q, где m(в) - масса воды, m(д) - масса дров.
Перепишем в виде: c m(в) (t - t0) = n m(д) q. Отсюда можно без проблем выразить массу дров:
m(д) = c m(в) (t - t0) / n q. Считаем:
m(д) = 42*10^2 * 5*10 * 9*10 / 25*10^-2 * 10^7,
m(д) = 189*10^5 / 25*10^5,
m(д) = 7, 56 кг