Реши задачу, пошагово выполняя указанные действия. Определи, на сколько градусов можно нагреть воду массой 176 кг при сжигании керосина массой 0,6 кг, если считать, что теплота, выделившаяся при полном сгорании керосина, целиком пошла на нагревание воды. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания керосина — 43 МДж/кг.
(ответ округли до десятых).
Шаг 1. Запиши формулу для нахождения количества теплоты, необходимого для нагревания вещества (воды) массой m на Δt°С, и заполни пропуски в пояснении к данной формуле:
Qнагр=
⋅
в⋅Δ
,,
где
=
Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость нагреваемого вещества (воды);
в =
кг — масса нагреваемого вещества (воды);
Δ
— изменение температуры вещества (воды) в результате нагревания.
Шаг 2. Запиши формулу для нахождения количества теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива (керосина) массой m, и заполни пропуски в пояснении к данной формуле:
Qгор=
⋅
т, где
=
МДж/кг =
Дж/кг — удельная теплота сгорания топлива (керосина);
т =
кг — масса топлива (керосина).
Шаг 3. Согласно условию, теплота, выделившаяся при полном сгорании керосина, целиком пошла на нагревание воды. Значит, количество теплоты Qнагр равно количеству теплоты Qгор.
Приравняй выражения для Qнагр и Qгор и в получившееся равенство подставь значения переменных (см. условие задачи, шаг 1 и шаг 2):
⋅
в⋅Δ
=
⋅
т,.
Подставь числовые значения физических величин:
4200⋅176⋅Δ
=
⋅106⋅
..
Шаг 4. Выполнив необходимые вычисления, реши получившееся линейное уравнение с точностью до десятых:
История термодинамики началась, когда в 1592 году Галилео Галилей создал первый прибор для наблюдений за изменениями температуры, назвав его термоскопом. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной стеклянной трубкой. Шарик нагревали, а конец трубки опускали в воду. Когда шарик охлаждался, давление в нем уменьшалось, и вода в трубке под действием атмосферного давления поднималась на определенную высоту вверх. При потеплении уровень воды в трубки опускался вниз. Недостатком прибора было то, что по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него еще не было.
Из аргумента гармонической функции следует, что циклическая частота ω = 2пf = 4 рад с⁻¹ Следовательно f = ω/2п = 4/6,28 = 0,637 Гц Дифференцируя уравнение движения можно найти скорость и ускорение, необходимые для определения кинетической энергии и силы. E = mx'²/2 = mω²Cos²ωt F = mx'' = - ω²mSinωt
при t = T/6 фаза равна ωt = (2п/T)(T/6) = п/3 = 60° E = 0.005*16*Cos²60° = 0.02 Дж F = -16*0.005*Sin60° = -0.07 Н
при t = T/3 фаза равна (2п/T)(T/3) = 2п/3 = 120° E = 0.005*16*Cos²120° = 0.02 Дж F = -16*0.005*Sin120° = -0.07 Н
ω = 2пf = 4 рад с⁻¹
Следовательно
f = ω/2п = 4/6,28 = 0,637 Гц
Дифференцируя уравнение движения можно найти скорость и ускорение, необходимые для определения кинетической энергии и силы.
E = mx'²/2 = mω²Cos²ωt
F = mx'' = - ω²mSinωt
при t = T/6 фаза равна ωt = (2п/T)(T/6) = п/3 = 60°
E = 0.005*16*Cos²60° = 0.02 Дж
F = -16*0.005*Sin60° = -0.07 Н
при t = T/3 фаза равна (2п/T)(T/3) = 2п/3 = 120°
E = 0.005*16*Cos²120° = 0.02 Дж
F = -16*0.005*Sin120° = -0.07 Н