1. На 31,5 кДж больше потребуется энергии для нагревания воды.
Q=cmΔt=4200x1x15=63 кДж (вода)
Q=cmΔt=2100x1x15=31,5 кДж (лёд)
2. кпд1=25%, кпд2=16.6%
кпд=Ап/Аз*100%=Рп/Рз*100%
кпд1=1/4*100%=25%
кпд2=1/6*100%=16.6%
3. Удельная теплоёмкость камня = 625 дж/(кг*С)
В верхней точке у камня потенциальная энергия mgh. При падении и ударе она превращается во внутреннюю, т.е. в тепловую.
Q=cm(t2-t1)
Так как только половина потенциальной энергии тратится на нагрев, закон сохранения энергии
0,5mgh=cm(t2-t1)
отсюда c=0,5gh/t2-t1
c≈ 625Дж/(кг*С)
4. Дизтопливо
N = A/t (t - время, за которое проделана работа А)
Значит, условие задания позволяет определить работу:
A = Nt
По определению (и здравому смыслу) кпд двигателя η - это отношение произведенной работы к теплу, полученному от сожжённого топлива:
η = A/Q = Nt/Q
Значит, зная мощность, кпд и время работы, можно определить количество тепла, которое было получено при сгорании топлива:
Q = Nt/η
Нам известно m - сколько топлива сожгли.
Значит, определив Q, мы сможем найти удельную теплоту сгорания q
Q = mq, значит
q = Q/m = (Nt/η)/m = Nt/(ηm)
А по величине q можно определить и вещество, послужившее топливом, потому что у каждого вида топлива своя удельная теплота полного сгорания.
Итак:
q = Nt/(ηm) = 19000*3*3600/(0,41*12) = 41 707 310 Дж/кг = 42 МДж/кг
Из таблицы удельной теплоты полного сгорания следует, что это может быть дизтопливо
v₂ = 10 м/с
x₀₁ = 20 м
x₀₂ = 0
Δt = 2 c
Систему отсчета свяжем со 2-м телом
Составим уравнения движения
x₁ = x₀₁ + v₁t => x₁ = 20 + 5t
x₂ = v₂t => x₂ = 10t
Вычислим время и место, когда 2-е тело догонит 1-е
20 + 5t = 10(t - Δt)
20 + 5t = 10t - 10*Δt
10t - 5t = 20 + 10*Δt
5t = 20 + 10*Δt
t = (20 + 10*Δt) / 5
t = (20 + 10*2) / 5 = 8 с - через 8 с после начала движения 1-го тела 2-е тело догонит 1-е
x = 20 + 5*8 = 60 м - координат в которой 2-е тело догонит 1-е
В момент начала движения 2-го тела x₀₂ = 0 = x₂
x(2) = 20 + 5*2 = 30 м - расстояние между телами в момент начала движения 2-го тела