2. После экспериментов с блохой экспериментатор Глюк решил попить горячего чая. Сколько времени ему придётся ждать, если он налил в чайник холодной (10°C) воды объёмом 1,7л. Мощность чайника 2 кВт, он отключается после испарения в среднем 8,5г воды. Что нужно сделать, чтобы попить чай через 1 мин? Удельная теп- лоёмкость воды 4200 Дж/(кг - °С), удельная теплота парообразования 2,26 МДж/кг.

Теоретический материал - общая инфа о резонансе. Резонанс - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты внешнего воздействия к собственной частоте системы. Вот и весь материал)

Опыт строится примерно так. Берешь динамик, подключаешь его к генератору синусоидального сигнала акустического диапазона (в инете точно можно найти какие-нибудь онлайн-генераторы синусоидального звука).

Потом берешь стакан, наливаешь в него разные уровни воды и смотришь, при какой частоте сигнала из колонок рябь на воде наибольшая). Это и будет резонансная частота. Так ты снимешь зависимость резонансной частоты от высоты воды в стакане. (По логике, резонансная частота должна уменьшаться по мере долива)

Можно расширить опыт и вместо воды взять жидкость с другой плотностью (например масло или керосин) - зависимость должна измениться.

Определить примерное место резонанса можно, послушав, как звучит стакан, если по нему стукнуть ногтем. Опять-таки можно воспользоваться тюнером на телефоне или компе, он покажет примерную частоту, а точную определишь уже, как выше написал.

Не включай динамики слишком громко, иначе придется идти за веником, совком и тряпкой

При сгорании одного килограмма керосина выделяется энергия равная 44*10⁶ Дж/кг; Таким образом, всего выделится q*m = 44*10⁶ Дж/кг * m,
где m - искомая величина.
Для начала нужно нагреть 20 кг цинка до температуры плавления.
Температура плавления цинка = 420°С, его удельная теплоемкость = 380 Дж/(кг*°С). В итоге, на нагревание 20 кг цинка мы затратим Q1 = 380 Дж/(кг*°С)*20 кг * 400°С = 3040000 Дж
Итак, мы нагрели 20 кг цинка затратив 3040000 Дж. Но теперь нам нужно его расплавить. Удельная теплота плавления цинка равна 112 кДж = 112000 Дж. Q2 = λm = 112000 Дж * 20 кг = 2240000 Дж
Сложим Q1 и Q2 = 5280000 Дж.
То есть нам нужно затратить 5280000 Дж энергии. Но КПД = 40%, а это значит, что нам нужно затратить еще больше энергии.
η = (Q1+Q2)/44*10⁶ Дж/кг * m = 0,4
44*10⁶ Дж/кг * m = 5280000/0,4 = 13200000 Дж
Отсюда m = 13200000 Дж / 44*10⁶ Дж/кг = 0,3 кг
ответ: 0,3 кг керосина.