У тепловій машині потужністю 2кВт, яка працює за циклом Карно, нагрівником є вода, узята за температури кипіння, а холодильником — лід, що тане. Яка маса льоду тане під час роботи машини протягом хвилини? Вважайте, що питома теплота плавлення льоду дорівнює 330 кДж/кг. Питома теплота пароутворення води 2.3·106 Дж/кг. Відповідь запишіть у килограмах, результат округліть до сотих.
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³
Відповідь:
ила упругости ({\overline{F}}_{upr}), которая возникает в результате деформации тела, в частности пружины, направленная в сторону противоположную перемещению частиц, деформируемого тела, пропорциональна удлинению пружины:
\[{\overline{F}}_{upr}=-kx\left(1\right)\]
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Коэффициент пропорциональности (k) в формуле (1), которая называется законом Гука, называется коэффициентом упругости (коэффициентом жесткости) пружины. Коэффициент жесткости численно равен силе, которую следует приложить к пружине для того, чтобы ее длина изменилась на единицу:
\[k=\frac{F_{upr}}{x}\left(2\right),\]
где x — удлинение пружины при деформации.
Он зависит от формы тела, его размеров, материала из которого изготовлено тело (пружина).
Иногда коэффициент жесткости обозначают буквами D и с.
Величина коэффициента жёсткости пружины указывает на устойчивость ее к действию нагрузок и насколько велико ее сопротивление при воздействии.
Контрольные работы на заказ
Решаем контрольные по всем предметам. 10 лет опыт! Цена от 100 руб, срок от 1 дня!
Онлайн заказЦены и сроки
Нужно решить задачи?
Решаем задачи любой сложности от 1 дня! Недорого и точно в срок. Заказывай!
Наши услугиБыстрый заказ
Коэффициент жесткости соединений пружин
Если некоторое число пружин соединить последовательно, то суммарную жесткость такой системы можно вычислить как:
\[\frac{1}{k}=\sum^N_{i=1}{\frac{1}{k_i}}\left(3\right)\]
В том случае, если мы имеем дело с n пружинами, которые соединены параллельно, то результирующую жесткость получают как:
\[k=\sum^N_{i=1}{k_i}\left(4\right)\]
Коэффициент жесткости цилиндрической пружины
Рассмотрим пружину в виде спирали, которая сделана из проволоки с сечением круг. Если рассматривать деформацию пружины как совокупность элементарных сдвигов в ее объеме под воздействие сил упругости, то коэффициент жесткости можно вычислить при формулы:
\[k=\frac{r^4}{4R^3}\frac{G}{n}\left(5\right),\]
где R — радиус пружины, n — количество витков в пружине, r — радиус проволоки, G — модуль сдвига (постоянная, которая зависит от материала).
Единицы измерения
Основной единицей измерения коэффициента жесткости в системе СИ является:
\[\left[k\right]=\frac{H}{m}=\frac{kg}{c^2}\]
В СГС:
\left[k\right] = дин/см
Пояснення: