Существуют следующие виды источников электрического тока: механические; тепловые; световые; химические. Механические источники В этих источниках происходит преобразование механической энергии в электрическую. Преобразование осуществляется в специальных устройствах – генераторах. Основными генераторами являются турбогенераторы, где электрическая машина приводится в действие газовым или паровым потоком, и гидрогенераторы, преобразующие энергию падающей воды в электричество. Большая часть электроэнергии на Земле производится именно механическими преобразователями. Тепловые источники Здесь преобразуется в электричество тепловая энергия. Возникновение электрического тока обусловлено разностью температур двух пар контактирующих металлов или полупроводников — термопар. В этом случае заряженные частицы переносятся от нагретого участка к холодному. Величина тока зависит напрямую от разности температур: чем больше эта разность, тем больше электрический ток. Термопары на основе полупроводников дают термоэдс в 1000 раз больше, чем биметаллические, поэтому из них можно изготавливать источники тока. Металлические термопары используют лишь для измерения температуры. В настоящее время разработаны новые элементы на основе преобразования тепла, выделяющегося при естественном распаде радиоактивных изотопов. Такие элементы получили название радиоизотопный термоэлектрический генератор. В космических аппаратах хорошо себя зарекомендовал генератор, где применяется изотоп плутоний-238. Он даёт мощность 470 Вт при напряжении 30 В. Так как период полураспада этого изотопа 87,7 года, то срок службы генератора очень большой. Преобразователем тепла в электричество служит биметаллическая термопара. Световые источники С развитием физики полупроводников в конце ХХ века появились новые источники тока – солнечные батареи, в которых энергия света преобразуется в электрическую энергию. В них используется свойство полупроводников выдавать напряжение при воздействии на них светового потока. Особенно сильно этот эффект наблюдается у кремниевых полупроводников. Но всё-таки КПД таких элементов не превышает 15%. Солнечные батареи стали незаменимы в космической отрасли, начали применяться и в быту. Цена таких источников питания постоянно снижается, но остаётся достаточно высокой: около 100 рублей за 1 ватт мощности. Химические источники Все химические источники можно разбить на 3 группы: Гальванические Аккумуляторы Тепловые Гальванические элементы работают на основе взаимодействия двух разных металлов, помещённых в электролит. В качестве пар металлов и электролита могут быть разные химические элементы и их соединения. От этого зависит вид и характеристики элемента. ВАЖНО! Гальванические элементы используются только разово, т.е. после разряда их невозможно восстановить. Существует 3 вида гальванических источников (или батареек): Солевые; Щелочные; Литиевые. Солевые, или иначе «сухие», батарейки используют пастообразный электролит из соли какого-либо металла, помещённый в цинковый стаканчик. Катодом служит графито-марганцевый стержень, расположенный в центре стаканчика. Дешёвые материалы и лёгкость изготовления таких батареек сделали их самыми дешёвыми из всех. Но по характеристикам они значительно уступают щелочным и литиевым. В щелочных батарейках в качестве электролита используется пастообразный раствор щёлочи — гидрооксида калия. Цинковый анод заменён на порошкообразный цинк, что позволило увеличить отдаваемый элементом ток и время работы. Эти элементы служат в 1,5 раза дольше солевых. В литиевом элементе анод сделан из лития — щелочного металла, что значительно увеличило продолжительность работы. Но одновременно увеличилась цена из-за относительной дороговизны лития. Кроме того, литиевая батарейка может иметь различное напряжение в зависимости от материала катода. Выпускают батарейки с напряжением от 1,5 В до 3,7 В. Аккумуляторы — источники электрического тока, которые можно подвергать многим циклам заряда-разряда. Основными видами аккумуляторов являются: Свинцово-кислотные; Литий-ионные; Никель-кадмиевые. Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из свинцовых пластин, погружённых в раствор серной кислоты. При замыкании внешней электрической цепи происходит химическая реакция, в результате которой свинец преобразуется в сульфат свинца на катоде и аноде, а также образуется вода. В процессе зарядки сульфат свинца на аноде восстанавливается до свинца, а на катоде до диоксида свинца.
ИЗВИНЯЮСЬ ЗА ТО ЧТО ТАК МНОГО, ВЫБЕРИ САМОЕ ВАЖНОЕ ДЛЯ ТЕБЯ)
ответ:нагревание льда 2 кг
Q1=c1m1*dT=2100*2*(0-(-5))=21 кДж
плавление льда 2 кг
Q2=λm1 =330 кДж/кг * 2 кг = 660 кДж
нагревание воды 1 кг
Q3 = c2m2*dT =4200*1*(100-0)=420 кДж
испарение воды 1 кг
Q4= Lm2 =2260 кДж\кг * 1 кг = 2260 кДж
полезная энергия Q=Q1+Q2+Q3+Q4=21+660+420+2260 =3361 кДж
КПД спиртовки 40% (0.4)
полная энергия при сгорании W=Q/КПД =3361/0.4 =8402,5 кДж=8402,5 *10^3 Дж
масса спирта m=W/q =8402,5 *10^3 / (2.7*10^7)=0.3112 кг=311.2 г
ОТВЕТ 0.3112 кг=311.2 г
Q=c льда mt+Lm+с воды mt Q= 2100*0.1*5 + 3,3*10^5 *0.1 + 4200*0.1*20 = 1050 +33000+8400=42 450 Дж
Q1=c1*m1*Δt1=460*2*(500-24)=437 920 Дж
Теперь посмотрим какое количество теплоты забрала вся вода для нагревания до 24 градусов:
Q2=c2*m2*Δt2=4200*10*(24-20)=168 000Дж
ΔQ=437 920-168 000=269 920 Дж - теплота, ушедшая на нагревание некоторой воды до 100 градусов и испарения:
Q3=c2*m3*Δt3+L2*m3
m3=Q3/(c2*Δt3+L2)=269 920/(4200*(100-24)+2 300 000)=0.103 кг или 103 г
ответ: испарилось 103 г воды
ρa-? ρb-?
Fapx=P1-P2=ρ2*g*v => V=(P1-P2)/(ρ2*g) P1=m*g, m=ρ*V => P1= ρ*g*V, P1=(ρ*g(P1-P2))/(ρ2*g)=(ρ*(P1-P2))/ρ2, ρ=(P1*ρ2)/(P1-P2)=(7.8*1000)=7800 кг/м^3 ; mg=7.8H, m=7.8/10=0.78 кг, m=ρ*V, V=m/ρ=0.78/7800=0.0001 м^3; Fapxa=ρa*g*V, ρa=Fapxa/(g*V)=0.8/(10*0.0001)=800 кг/м^3; Fapxb=ρb*g*V, ρb=Fapxb/(g*V)=0.7/(10*0.0001)=700 кг/м^3.