V - объем ( 1 л = 0.001 м^3 ) p - плотность воды ( 1000 кг / м^3 ) delta (T) - изменение температуры ( 100 - 20 = 80 С ) N - мощность ( 500 Вт ) c - удельная теплоемкость воды ( 4200 Дж / кг * С ) КПД - ( 75 % = 0.75 ) t - время ( ? )
КПД = А ( п ) / А ( з ) А ( п ) = Q = c * m * delta (T) А ( з ) = N * t m = p * V КПД = c * ( p * V ) * delta (T) / N * t t = c * ( p * V ) * delta (T) / N * КПД t = 4200 Дж / кг * С * 1000 кг / м^3 * 0.001 м^3 * 80 С / 500 Вт * 0.75 = 896 секунд ( ~15 минут )
В таком приборе образуется две емкости: одна с воздухом (сверху), другая с водой (внизу). При надавливании на кожу, объем верхней части уменьшался, что вызывало повышение давления в ней. Согласно закону Паскаля давление распределяется равномерно во всех направлениях. В запаянной фигурке давление воздуха оставалось неизменным, поэтому при повышении давления в верхней части прибора на фигурку действовала большая сила (давления воздуха извне), чем при обычном давлении. В связи с этим фигурка тонула.
m = 0.2 кг
t1 = 100°C
t2 = -10°C
c = 4200 Дж/кг • °С
Q - ?
Решение.
Q = cm(t2-t1)
Q = 4200 * 0.2 * (-10-100)
Q = 16800 = 16,8 КДж
ответ: 16,8 КДж