Какое количество воды можно превратить в лёд при 273 к испарением эфира массой 100 г? начальная температура воды и эфира 293 к. теплообмен происходит только между эфиром и водой.

Вода находится при температуре 293 к = 20 °с, поэтому, чтобы ее превратить в лед, воду (и эфир будет также охлаждать вместе с водой) вначале надо охладить с  т1  = 293 к до  т2  = 273 к. следовательно, необходимо рассмотреть следующие процессы: 1) испарение эфира (q1  > 0, т.к. процесс идет с получением энергии); 2) охлаждение эфира (q2  < 0, т.к. процесс идет с выделением энергии); 3) охлаждение воды (q3  < 0, т.к. процесс идет с выделением энергии); 4) замерзание воды (q4  < 0, т.к. процесс идет с выделением энергии). тогда q1+q2+q3+q4=0,m1⋅l+c1⋅m1⋅(t2−t1)+c2⋅m2⋅(t2−t1)−m2⋅λ=0,m2=m1⋅(l+c1⋅(t2−t1))λ−c2⋅(t2−t1), где  m1  = 0,1 кг,  с2  = 4200 дж/(кг∙к), λ = 3,3∙105  дж/кг,  т2  –  т1  = –20 к. в итоге получаем m2  = 73 г.

m=200 г =0,2 кг

s=1 м

v₀=0 м/с

v₁=10 см/с=0,1 м/с

µ=0,02

кпд=80%

j=0,5 а

 

f=fтяж+fтр=fтяж+µfтяж=fтяж(1+µ) -векторная запись

f=fтяж(1+µ)cos30=mg(1+µ)cos30=0.2*9.8(1+0.02)√3/2=1.73 h -сила прикладываемая к машине.

а₁=fs=1.73*1=1.73 дж -работа по перемещению машины

 

h=ssin30=1*0.5=0.5 м высота подъема машины на пути в 1 м

а₂=mgh=0.2*9.8*0.5=0.98 дж - работа против сил тяжести.

 

a₃=mv₁²/2=0.2*0.1²/2=0.001 дж -работа на кинетическую энергию

 

аобщ=1,73+0,98+0,001=2,711 дж

s=vt/2  ⇒ t=2s/v=2*1/0.1=20 c -машина преодолела s=1м

 

р=а/t=2.711/20=0.13555 вт мощность необходимая для совершения работы а

кпд=рполез/рполное

рпол=0,13555/0,8=0,17 вт развивает двиг. машины

р=u*j

u=p/j=0.17/0.5=0.34 в апряжение на зажимах батарейки