Дачник собирал дождевую воду в бак. Первая часть бака заполнилась со скорость, в 5 раз меньшей, чем средняя скорость заполнения всего бака. Но затем дождь усилился, и скорость
заполнения оставшейся части бака выросла в 6 раз по сравнению со скоростыя заполнения
первой части бака, Скорость заполнения — это количество литров воды, попадающих в бак за
1) Чему равно отношение времён, затраченных на заполнение первой и второй частей бака?
2) Найдите отношение объёмов второй и первой частей бека.
t₂ = 100 °C
t₃ = 40 °C
t - ?
Q₁ = c₁*m₁*(t₃ - t₁) - количество теплоты полученное водой от первого тела
Q₂ = c₂*m₂*(t₂ - t₃) - количество теплоты отданное первым телом воде
Q₁ = Q₂
c₁*m₁*(t₃ - t₁) = c₂*m₂*(t₂ - t₃)
c₂ = c₁*m₁*(t₃ - t₁) / m₂*(t₂ - t₃)
Q₃ = c₂*m₂*(t₂ - t) - количество теплоты отданное вторым телом воде и первому телу
Q₄ = c₁*m₁*(t - t₃) + c₂*m₂*(t - t₃) - количество теплоты полученное водой и первым телом от второго тела
Q₃ = Q₄
c₂*m₂*(t₂ - t) = c₁*m₁*(t - t₃) + c₂*m₂*(t - t₃)
c₁*m₁*m₂*(t₂ - t)*(t₃ - t₁) / m₂*(t₂ - t₃) = c₁*m₁*(t - t₃) + c₁*m₁*m₂*(t - t₃)*(t₃ - t₁) / m₂*(t₂ - t₃)
(t₂ - t)*(t₃ - t₁) / (t₂ - t₃) = (t - t₃) + (t - t₃)*(t₃ - t₁) / (t₂ - t₃)
(t₂ - t)*(t₃ - t₁) / (t₂ - t₃) = (t - t₃) * (1 + (t₃ - t₁) / (t₂ - t₃))
(100 - 10) * (100 - t) / (100 - 40) = (t - 40) * (1 + (40 - 10) / (100 - 40))
90 * (100 - t) / 60 = (t - 40) * (1 + 30 / 60)
1,5 * (100 - t) = 1,5 * (t - 40)
100 - t = t - 40
2*t = 140
t = 70°C
Однако при повышении ежегодного использования первичных энергоресурсов всего в 100 раз средняя температура на Земле повысится примерно на 1°С. Дальнейшее повышение температуры может привести к интенсивному таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, к изменению природных комплексов, что существенно изменит условия жизни человека на планете. Но темпы роста энергопотребления увеличиваются, и сейчас создалось такое положение, что до увеличения температуры атмосферы потребуется всего несколько десятков лет.
Однако человечество не может отказаться от использования машин в своей деятельности. Чтобы произвести одну и ту же необходимую работу, следует повысить КПД двигателя, что позволит расходовать меньше топлива, т. е. позволит не увеличивать энергопотребление. Бороться с негативными последствиями применения тепловых машин можно только путем увеличения эффективности использования энергии, путем ее экономии.
Топки тепловых электростанций, двигатели внутреннего сгорания автомобилей, самолетов и других машин выбрасывают в атмосферу вредные для человека, животных и растений вещества, например сернистые соединения (при сгорании каменного угля) , оксиды азота, углеводороды, оксид углерода (угарный газ СО) , хлор и т. д. Эти вещества попадают в атмосферу, а из нее — в различные части ландшафта.
Особую опасность в увеличении вредных выбросов в атмосферу представляют двигатели внутреннего сгорания, установленные на автомобилях, самолетах, ракетах.
Применение паровых турбин на электростанциях требует много воды и больших площадей, занимаемых под пруды для охлаждения отработанного пара. Из-за большого энергопотребления в ряде регионов планеты возможность самоочищения их воздушных бассейнов оказалась уже исчерпанной. Необходимость значительно снизить выброс загрязняющих веществ привела к использованию новых видов топлива, в частности к строительству атомных электростанций (АЭС) .
Но на атомных электростанциях встают другие проблемы: захоронение опасных радиоактивных отходов, а также проблема безопасности. Это показала катастрофа на Чернобыльской АЭС. При решении экологических проблем, связанных с использованием тепловых машин, важнейшую роль должны играть постоянная экономия всех видов энергии, переход на энергосберегающие технологии