Монета остывает от температуры t до 0 °С (тающий лед) и отдает льду количество теплоты Q = c*m*(t - 0 °C), где с = 0,22 кДж/(кг*°С) m - масса монеты m = ρ * V, где ρ = 9000 кг/м³ V - объем монеты Для плавления льда необходимо количество теплоты Q = λ * mл, где λ = 330 кДж/кг - удельная теплота плавления льда mл - масса расплавленного льда mл = ρл * V, где ρл = 900 кг/м³ - плотность льда Объем расплавленного льда равен объему монеты, см. условие. Это тепло лед получает от нагретой монеты, т. о. c*m*(t - 0 °C) = λ * mл с*ρ * V*t = λ*ρл * V c*ρ*t = λ*ρл t = λ*ρл / (с*ρ) = 330 кДж/кг * 900 кг/м³ / (9000 кг/м³ * 0,22 кДж/(кг*°С)) = 150 °С
с = 0,22 кДж/(кг*°С)
m - масса монеты
m = ρ * V, где
ρ = 9000 кг/м³
V - объем монеты
Для плавления льда необходимо количество теплоты Q = λ * mл, где
λ = 330 кДж/кг - удельная теплота плавления льда
mл - масса расплавленного льда
mл = ρл * V, где
ρл = 900 кг/м³ - плотность льда
Объем расплавленного льда равен объему монеты, см. условие.
Это тепло лед получает от нагретой монеты, т. о.
c*m*(t - 0 °C) = λ * mл
с*ρ * V*t = λ*ρл * V
c*ρ*t = λ*ρл
t = λ*ρл / (с*ρ) = 330 кДж/кг * 900 кг/м³ / (9000 кг/м³ * 0,22 кДж/(кг*°С)) = 150 °С
Дано:
р = 600 кПа = 600000 Па = 6*10⁵ Па
F1 = 150 H
S2 = 500 см² = 500/10000 = 0,05 м² = 5*10^(-2) м²
S1, F2, F2/F1 - ?
а) Давления равны, тогда приравняем отношение силы F1 к площади S1 к давлению р и выразим S1:
р = F1/S1
S1 = F1/p = 150/600000 = 15/60000 = 3/12000 = 1/4000 = 0,00025 м² = 0,00025*10000 = 2,5 см²
б) Чтобы вычислить силу F2, приравняем опять же к давлению р отношение F2/S2 и выразим F2:
p = F2/S2
F2 = S2*p = 5*10^(-2)*6*10⁵ = 5*6*10³ = 30000 Н = 30кН
в) Выигрыш в силе будет составлять:
F2/F1 = 30000/150 = 3000/15 = 1000/5 = 200