Дано:
t1 = -24 °C
t2 = 0 °C
t3 = 50 °C
V = 8 л
n = 8%
р льда = 900 кг/м³
с льда = 2100 Дж/кг•°С
Л льда = 330 кДж/кг = 330 000 Дж/кг
p воды = 1000 кг/м³
с воды = 4200 Дж/кг•°С
q дров = 10 МДж/кг = 10 000 000 Дж/кг
Найти:
m дров = ? кг
Сначала нужно нагреть лёд до 0 °С, предварительно узнав массу льда:
V = литры / 1000
m = p*V
Q1 = c льда *m льда *|t2 - t1| = с льда * р льда * V льда * |t2 - t1| = 2100 * 900 * 8/1000 * |0 - (-24)| = 210 * 9 * 8 * 24 = 362 880 Дж
Далее нужно расплавить лёд:
Q2 = Л льда * m льда = Л льда * p льда * V льда = 330 000 * 900 * 8/1000 = 33 000 * 9 * 8 = 2 376 000 Дж
Теперь остаётся только нагреть получившуюся воду:
Q3 = c воды * m воды * |t3 - t2| = с воды * р воды * V воды * |t3 - t2| = 4200 * 1000 * 8/1000 * |50 - 0| = 4200 * 8 * 50 = 1 680 000 Дж
Теперь выясним количество затраченной энергии с учётом КПД:
n = Q полезная / Q затраченная * 100%
Q затраченная = Q полезная / n * 100%
Q полезная = Q1 + Q2 + Q3
Q затраченная = (Q1 + Q2 + Q3) / n * 100% = (362 880 + 2 376 000 + 1 680 000) / 8 * 100 = 441 888 000 / 8 = 55 236 000 Дж
Остаётся выяснить, сколько кг дров было затрачено на всё это:
Q затраченная = q дров * m дров
m дров = Q затраченная / q дров = 55 236 000 / 10 000 000 = 5,5236 кг = 5,6 кг
ответ: 5,6 кг.
Очень ИЗИ
Объяснение:
Возьмем три постоянных сопротивления R1, R2 и R3 и включим их в цепь так, чтобы конец первого сопротивления R1 был соединен с началом второго сопротивления R2, конец второго — с началом третьего R3, а к началу первого сопротивления и к концу третьего подведем проводники от источника тока (рис. 1).
Такое соединение сопротивлений называется последовательным. Очевидно, что ток в такой цепи будет во всех ее точках один и тот же.
Последовательное соединение сопротивлений
Рис 1. Последовательное соединение сопротивлений
Как определить общее сопротивление цепи, если все включенные в нее последовательно сопротивления мы уже знаем? Используя положение, что напряжение U на зажимах источника тока равно сумме падений напряжений на участках цепи, мы можем написать:
U = U1 + U2 + U3
где
U1 = IR1 U2 = IR2 и U3 = IR3
или
IR = IR1 + IR2 + IR3
Вынеся в правой части равенства I за скобки, получим IR = I(R1 + R2 + R3).
Поделив теперь обе части равенства на I, будем окончательно иметь R = R1 + R2 + R3
Таким образом, мы пришли к выводу, что при последовательном соединении сопротивлений общее сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков.
Проверим этот вывод на следующем примере. Возьмем три постоянных сопротивления, величины которых известны (например, R1 == 10 Ом, R2 = 20 Ом и R3 = 50 Ом). Соединим их последовательно (рис. 2) и подключим к источнику тока, ЭДС которого равна 60 В (внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем).
Пример последовательного соединения трех сопротивлений
Рис. 2. Пример последовательного соединения трех сопротивлений
Подсчитаем, какие показания должны дать приборы, включенные, как показано на схеме, если замкнуть цепь. Определим внешнее сопротивление цепи: R = 10 + 20 + 50 = 80 Ом.
Найдем ток в цепи по закону Ома: 60 / 80= 0,75 А
Зная ток в цепи и сопротивления ее участков, определим падение напряжения на каждое участке цепи U1 = 0,75х 10 = 7,5 В, U2 = 0,75 х 20=15 В, U3 = 0,75 х 50 = 37,5 В.
Зная падение напряжений на участках, определим общее падение напряжения во внешней цепи, т. е. напряжение на зажимах источника тока U = 7,5+15 + 37,5 = 60 В.
Мы получили таким образом, что U = 60 В, т. е. несуществующее равенство ЭДС источника тока и его напряжения. Объясняется это тем, что мы пренебрегли внутренним сопротивлением источника тока.
Замкнув теперь ключ выключатель К, можно убедиться по приборам, что наши подсчеты примерно верны.
Последовательное и параллельное соединение сопротивлений
Параллельное соединение сопротивлений
Возьмем два постоянных сопротивления R1 и R2 и соединим их так, чтобы начала этих сопротивлений были включены в одну общую точку а, а концы — в другую общую точку б. Соединив затем точки а и б с источником тока, получим замкнутую электрическую цепь. Такое соединение сопротивлений называется параллельным соединением.
Параллельное соединение сопротивлений
Рис 3. Параллельное соединение сопротивлений
Проследим течение тока в этой цепи. От положительного полюса источника тока по соединительному проводнику ток дойдет до точки а. В точке а он разветвится, так как здесь сама цепь разветвляется на две отдельные ветви: первую ветвь с сопротивлением R1 и вторую — с сопротивлением R2. Обозначим токи в этих ветвях соответственно через I1 и I2. Каждый из этих токов пойдет по своей ветви до точки б. В этой точке произойдет слияние токов в один общий ток, который и придет к отрицательному полюсу источника тока.
Таким образом, при параллельном соединении сопротивлений получается разветвленная цепь. Посмотрим, какое же будет соотношение между токами в составленной нами цепи.
Включим амперметр между положительным полюсом источника тока (+) и точкой а и заметим его показания. Включив затем амперметр (показанный «а рисунке пунктиром) в провод, соединяющий точку б с отрицательным полюсом источника тока (—), заметим, что прибор покажет ту же величину силы тока.
Значит, сила тока в цепи до ее разветвления (до точки а) равна силе тока после разветвления цепи (после точки б).
Будем теперь включать амперметр поочередно в каждую ветвь цепи, запоминая показания прибора. Пусть в первой ветви амперметр покажет силу тока I1, а во второй — I2. Сложив эти два показания амперметра, мы получим суммарный ток, по величине равный току I до разветвления (до точки а).
Следовательно, сила тока, протекающего до точки разветвления, равна сумме сил токов, утекающих от этой точки. I = I1 + I2 Выражая это формулой, получим
Это соотношение, имеющее большое практическое значение, носит название закона разветвленной цепи.
Рассмотрим теперь, каково будет соотношение между токами в ветвях.
разбираем процессы которые у нас должны получиться
1) лёд нагревают
2) лёд плавят
3) воду нагревают
4)складываем все величины
1) Q=cmΔt
Δt=30°С
m=5 кг
c=2100 Дж/кг*С
Q=315000 Дж
2) удельная теплота плавления льда( λ )=330 000 Дж/кг*С
m=5 кг
Q=λm=1650000 Дж
3) Q=cmΔt
m=5
Δt=20
c=4200
Q=420000
4) 420000+315000+1650000=2385000 Дж
ответ: 2 385 000 Дж