между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой (толщиной d(1) = 0,2 (мм); e(1) = 5; электрической прочностью E(1) = 160 (кВ/мм) ), парафином ( d(2) = 1 (мм); e(2) = 2; E(2) = 24 (кВ/мм) ) и воздухом ( d(3) = 10 (мм); e(3) = 1; E(3) = 3 (кВ/мм) ). При каком напряжении на пластинах конденсатора будет пробит воздушный промежуток? Парафиновый слой? Определите максимальное напряжение, до которого может быть заряжен конденсатор.
Дано:
m=2,5 кг
t₁= -20 °С
c₁=2100 Дж/(кг °С)
λ=340 кДж=340000 Дж
L=23 МДж=23000000 Дж
Q-?
Ну давай смотреть, что происходит с кубиком льда:
1)от -20°С до 0°С он нагревается;
2)при 0°С он плавится (тает/превращается в воду);
3) от 0°С до 100°С нагревается вода;
4) при 100°С вода кипит (испаряется/превращается в пар)
Для решения еще нужно знать удельную теплоемкость воды: с₂=4200 Дж/(кг °С)
Итак
1) Лед
Q₁=c₁mΔt₁=2100*2,5*(0-(-20))=2100*2,5*20=105000 Дж=0,105 МДж
2) Лед:
Q₂=λm=340000*2.5=850000 Дж=0,85 МДж
3) Вода:
Q₃=c₂mΔt₂=4200*2,5*(100-0)=1050000 Дж=1,05 Мдж
4) Вода
Q₄=Lm=23000000*2.5=57500000 Дж=57,5 МДж
Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=0.105+0.85+1.05+57.5=59.505 МДж
ответ: 59,505 МДж
Задание дано не корректно!
Во первых, не сказано, какого типа лампы (накаливания, галогенные, люминесцентные или светодиодные).
Во вторых, для определения потребляемой лампами мощности необходимо значение напряжения.
В третьих, не все лампы допускают последовательное соединение.
Поэтому примем лампы накаливания (допускающие последовательное соединение) и стандартное напряжение 220 В.
В этом случае тоже есть "подводный камень".
Лампы накаливания имеют нелинейную вольт-амперную характеристику. При разном напряжении (и, следовательно, температуре спирали) лампа имеет разное сопротивление.
Поэтому примем ещё одно допущение - не учитываем разность сопротивления лампы при разных напряжениях.
Лампа мощностью 40 Вт имеет сопротивление 220²/40 = 1210 Ом.
Лампа мощностью 60 Вт имеет сопротивление 220²/60 = 806,6667 Ом.
Их общее сопротивление равно 1210 + 806,6667 = 2016,667 Ом.
Ток вцепи равен 220/2016,667 = 0,109091 А.
Тогда лампа в 40 Ватт потребляет 0,109091²*1210 = 14,4 Вт.
Лампа в 60 Ватт потребляет 0,109091²*806,6667 = 9,6 Вт.