1.Темные грозовые облака движутся по небу: гремит гром, сверкают молнии. Каждый час в мире происходит около 3000 гроз. Так называемые теплые грозы – это результат подъема нагревшихся у поверхности земли масс воздуха. Фронтальные возникают, когда теплый воздух вытесняется вверх движущимся фронтом холодного.
Молнии рождаются внутри облаков (1), между облаками (2) или между облаком и землей (3). Причина их возникновения – электрические заряды, накапливающиеся в облаках и создающие напряжение более 100 миллионов вольт между грозовым облаком и землей.
На начальной стадии разряд внешне никак себя не проявляет: относительно незначительное число электронов, двигаясь под действием напряжения от облака к земле, ионизуют молекулы, таким образом, образуется узкий канал с высокой проводимостью. Когда канал достигает поверхности земли, по нему проходит мощнейший главный разряд, который мы и называем молнией. Движется она снизу вверх, и ток в ней может достигать силы 400 тыс. ампер. Воздух в канале за доли секунды нагревается до 30 тыс. градусов, что приводит к его резкому, как при взрыве, расширению, и мы слышим раскаты грома
2.Молниеотвод предназначен для того, чтобы отводить разряд молнии в землю. Вблизи острия молниеотвода создается достаточно сильное электрическое поле, и отсюда положительный разряд может устремляться навстречу лидеру (см. задачу 561). Как только положительный разряд встретится с лидером, электроны по каналу молнии уходят к молниеотводу и по нему − в землю. Таким образом, вероятность попадания молнии в защищаемое сооружение уменьшается. Однако молниеотвод не в состоянии разрядить проходящее над ним облако настолько, чтобы вообще исключить образование молнии: он производит разряд слишком медленно. Помещать источник радиоактивности на конце стержня молниеотвода бессмысленно и даже опасно: разряд молнии может разрушить капсулу с радиоактивным веществом. Процесс нейтрализации заряда облака благодаря «тихому» разряду с острия молниеотвода происходит главным образом в тех случаях, когда молниеотвод находится на такой высоте от поверхности Земли, которая сравнима с высотой тучи, то есть когда он установлен на небоскребах и высоких телебашнях.
m = 29 кг — масса t₁ - 20°С — начальная температура t₂ - 100°С — конечная температура, температура кипения с = 4200 Дж/кг·°С — удельная теплоемкость воды L = 2,3·10⁶ Дж/кг — удельная теплота парообразования воды
1.Темные грозовые облака движутся по небу: гремит гром, сверкают молнии. Каждый час в мире происходит около 3000 гроз. Так называемые теплые грозы – это результат подъема нагревшихся у поверхности земли масс воздуха. Фронтальные возникают, когда теплый воздух вытесняется вверх движущимся фронтом холодного.
Молнии рождаются внутри облаков (1), между облаками (2) или между облаком и землей (3). Причина их возникновения – электрические заряды, накапливающиеся в облаках и создающие напряжение более 100 миллионов вольт между грозовым облаком и землей.
На начальной стадии разряд внешне никак себя не проявляет: относительно незначительное число электронов, двигаясь под действием напряжения от облака к земле, ионизуют молекулы, таким образом, образуется узкий канал с высокой проводимостью. Когда канал достигает поверхности земли, по нему проходит мощнейший главный разряд, который мы и называем молнией. Движется она снизу вверх, и ток в ней может достигать силы 400 тыс. ампер. Воздух в канале за доли секунды нагревается до 30 тыс. градусов, что приводит к его резкому, как при взрыве, расширению, и мы слышим раскаты грома
2.Молниеотвод предназначен для того, чтобы отводить разряд молнии в землю. Вблизи острия молниеотвода создается достаточно сильное электрическое поле, и отсюда положительный разряд может устремляться навстречу лидеру (см. задачу 561). Как только положительный разряд встретится с лидером, электроны по каналу молнии уходят к молниеотводу и по нему − в землю. Таким образом, вероятность попадания молнии в защищаемое сооружение уменьшается. Однако молниеотвод не в состоянии разрядить проходящее над ним облако настолько, чтобы вообще исключить образование молнии: он производит разряд слишком медленно. Помещать источник радиоактивности на конце стержня молниеотвода бессмысленно и даже опасно: разряд молнии может разрушить капсулу с радиоактивным веществом.Процесс нейтрализации заряда облака благодаря «тихому» разряду с острия молниеотвода происходит главным образом в тех случаях, когда молниеотвод находится на такой высоте от поверхности Земли, которая сравнима с высотой тучи, то есть когда он установлен на небоскребах и высоких телебашнях.
m = 29 кг — масса
t₁ - 20°С — начальная температура
t₂ - 100°С — конечная температура, температура кипения
с = 4200 Дж/кг·°С — удельная теплоемкость воды
L = 2,3·10⁶ Дж/кг — удельная теплота парообразования воды
НАЙТИ:
Q - ? — количество теплоты
РЕШЕНИЕ:
Q₁ = cm(t₁-t₂)
Q₁ = 4200·29·(100-20) = 121 800·80 = 9 744 000 Дж - нагревание воды.
Q₂ = Lm
Q₂ = 2,3·10⁶ · 29 = 2 300 000·29 = 66 700 000 Дж - испарение воды.
Q = Q₁+Q₂ - общее количество теплоты
Q = 9 744 000 + 66 700 000 = 76 444 000 Дж - потребовалось затратить на все процессы.
ОТВЕТ: 76 444 000 Дж