Тепловая машина выполняет работу по подъему ящиков. Она состоит из цилиндрического сосуда с легким поршнем, под которым находится кипящая вода при температуре несколько большей, чем t0= 100°C (разница мала). Ящик массой M= 50 кг ставят на поршень и медленно поднимают (см. рис.). Наверху ящик снимают с поршня, а пар выпускают. Вода в кипящем состоянии поддерживается нагревателем с КПД 10%, работающим на угле. Сколько ящиков можно поднять на высоту 1 м, если сжечь 12 килограммов угля? Теплота испарения воды r = 2,2·106 Дж/кг, атмосферное давление 

p0= 10^5Па, площадь поршня S = 0,5 м^2

, удельная теплота сгорания угля 29 МДж/кг.

a) 9.33 кпа

б) 99.99 кпа

е=9*10^9*q/r^2

q1=7.5*10^-9л q2=-14.7*10^-9

e1=9*10^9*7.5*10^-9/9*10^-4=7.5*10^4(н/м)

e2=9*10^9*14.7*10^-9/16*10^-4=8.27*10^4(н/м)

по значению расстояний можно определить, что созданный треугольник прямоугольный, то есть угол между е1 и е2 равен 90 градусов. сумма этих двух векторов представляет диагональ прямоугольника

е= корень (7,5*10^4)^2+(8.27*10^4)^2=корень 56,25*10^8+68.4*10^8= 11.16*10^4 (н/м)

ответ: 11,16*10^4 н/м

m = pv, где р = 8930 кг/м^3 - плотность меди.   найдем объем v:

объем шаровой оболочки: v = (4п/3)(r1^3   -   r2^3), где r1 = 10 cm, r2=9 cm.

тогда масса шара:

m = (4пp/3)(r1^3 - r2^3)= 4*3,14*8930*(10^(-3) - 0,73*10^(-3))/3 = 10 кг

вес покоящегося шара: p=mg=100 н   (10 кг)

пусть начальная скорость равна х, тогда конечная 3 * х, а модуль перемещения тела    s = (v₀ + v₁) * t / 2 = (x + 3 * x) * 4 / 2 = 8 * x = 0,8 ,

откуда  х = 0,1.

итак, начальная скорость тела  v₀ = 0,1 м/c, конечная  v₁ = 0,3 м/с, а ускорение  а = (v₁ - v₀) / t = (0,3 - 0,1) / 4 = 0,05 м/с².