Андрей в школу едет на велосипеде, к колесу которого прикреплен генератор. Электрическую энергию вырабатываемую генератором потребляет лампочка.

Напиши, какие превращения энергии происходят при работе генератора и горении лампочки.

При работе генератора ……………………………………
При горении лампочек ……………………………………

Напиши, какие физические величины надо измерить, чтобы определить количество энергии, потребленной велосипедной лампочкой при поездке от дома до школы.

​

Объяснение:

Дано:

t₁ = 20⁰C

t₂ = 88⁰C

t = 37°С

V = 32 л = 32·10⁻³ м³

ρ = 1000 кг/м³

с = 4200 Дж/(кг·°С)

n = 10 дней

S₁ = 6 руб/(кВт·ч)

m₂ - ?

Q₁ - ?

S - ?

1)

Масса воды:

m = ρ·V = 1000·32·10⁻³ = 32 кг

2)

Горячая вода остывает:

Q₂ = c·m₂·(t₂ - t)

Холодная - нагревается:

Q₁ = c·m₁·(t - t₁)

Приравняем:

c·m₂·(t₂ - t) = c·m₁·(t - t₁)

m₂·(t₂ - t) = m₁·(t - t₁)

Учтем, что

m₁ = m - m₂

тогда:

m₂·(t₂ - t) = (m - m₂)·(t - t₁)

m₂·(88-37) = (32 - m₂)·(37 - 20)

51·m₂ = (32 - m₂)·17

51·m₂ = 544 - 17·m₂

68·m₂ = 544

m₂ = 544/68 ≈ 8 кг        или  8 литров горячей воды.

2)

Количество теплоты, затраченное на получение горячей воды:

Q = c·m₂·(t₂ - t₁) = 4200·8·(88-20) ≈ 2,28·10⁶ Дж

3)

За 10 дней:

Q₁₀ = n·Q = 10·2,28·10⁶  = 22,8·10⁶ Дж

Учтем, что 1 кВт·ч = 3,6·10⁶ Дж

Получаем:

A = Q₁₀ / 3,6·10⁶ = 22,8·10⁶ / 3,6·10⁶ ≈ 6,3 кВт·ч

Стоимость энергии:

S = S₁·A = 6·6,3 ≈ 38 руб

Объяснение:

1. По усло­вию за­да­чи теп­ло­вых по­терь не было, по­это­му Qотд/Qпол=1

2. Го­ря­чий чай охла­дил­ся на ∆t=100°C-75°C=25°C и отдал ко­ли­че­ство теп­ло­ты |Qотд|=cm1∆t1. Хо­лод­ная вода на­гре­лась на ∆t2=75°C-15°C=60°C и по­лу­чи­ла ко­ли­че­ство теп­ло­ты Qпол=cm2∆t2. Так как эти ко­ли­че­ства теп­ло­ты равны, m1/m2=∆t2/∆t1=60/25=2,4

3. Если к го­ря­че­му чаю до­бав­ле­но две пор­ции хо­лод­ной воды, то чай охла­дил­ся на ∆t1=100°C-t и отдал ко­ли­че­ство теп­ло­ты |Qотд|=cm1∆t1. А хо­лод­ная вода на­гре­лась на ∆t2=t-15°C и по­лу­чи­ла ко­ли­че­ство теп­ло­ты Qпол=2cm2∆t2. Учи­ты­вая, что m1=2,4m2, по­лу­ча­ем: t=2,4*100+2*15/2,4+2=61°C