2024-05-09 10:46:47
Задача 1.Какое количество теплоты выделяется при конденсации 200 г водяного пара при 100 градусах и охлаждении образовавшейся воды до 20 градусов? удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг*К), удельная теплота парообразования воды 226 МДж/кг. Задача 2. какой запас прочности обеспечен в прицепном приспособлении тепловоза, если его сечение 0,01 м квадратный, предел прочности 50 МПа, сила тяги тепловоза 75 кН? Задача 3. во сколько раз замедляется ход времени в ракете, движущейся со скоростью 270 000 км/с? Задача 4. посередине открытой с обеих сторон горизонтальной стеклянной трубки длиной 87 см находится столбик ртути длиной 15 см. закрыв одно из отверстий трубки , её располагают вертикально, закрытым концом вниз. определите атмосферное давление, если столбик ртути переместится относительно середины трубки на 6 см.
Физика 11 класс 1. Количество теплоты. 2. Прочность. 3. Теория относительности. 4. Атмосферное давление. Количество теплоты конденсация удельная теплота парообразования охлаждение удельная теплоёмкость запас прочности сечение предел прочности сила тяги тепловоз скорость света замедление времени ракета атмосферное давление ртуть столбик ртути.
2024-05-16 10:56:58
Задача 1.
Дано:
- m = 200 г = 0,2 кг
- t1 = 100 °C
- t2 = 20 °C
- c = 4,19 кДж/(кгК) = 4190 Дж/(кг°C)
- L = 226 МДж/кг = 226 000 кДж/кг
Найти: Q — количество теплоты.
Решение:
Количество теплоты Q, выделяющееся при конденсации пара и охлаждении образовавшейся воды, можно найти по формуле:
Q = Q1 + Q2,
где Q1 — количество теплоты, выделяющееся при конденсации пара, Q2 — количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды.
Q1 = mL, где m — масса пара, L — удельная теплота парообразования воды.
Q2 = mc(t1 – t2), где m — масса воды, c — удельная теплоёмкость воды, t1 и t2 — начальная и конечная температура воды.
Подставим значения в формулу:
Q = mL + mc(t1 – t2) = m(L + c(t1 – t2))
Q = 0,2(226 000 + 4190(100 – 20)) = 0,2(226 000 + 4190 80) = 0,2 336 000 = 67 200 Дж = 67,2 кДж
Ответ: 67,2 кДж.
Задача 2.
Дано:
- S = 0,01 м²
- σ = 50 МПа = 50 000 000 Па
- F = 75 кН = 75 000 Н
Найти: n — запас прочности.
Решение:
Запас прочности n можно найти по формуле:
n = σ / F,
где σ — предел прочности, F — сила тяги тепловоза.
n = 50 000 000 / 75 000 = 666,666...
Ответ: запас прочности равен примерно 667.
Задача 3.
Дано:
- v = 270 000 км/с
Найти: β — во сколько раз замедляется ход времени.
Решение:
Ход времени замедляется в соответствии с релятивистским замедлением времени.
β = 1 / √(1 – (v² / c²)),
где β — замедление времени, v — скорость ракеты, c — скорость света.
β = 1 / √(1 – (270 000² / 300 000²) = 1 / √(1 – 2,49) = 1 / 0,51 = 1,96
Ответ: ход времени замедляется примерно в 2 раза.
Задача 4.
Дано:
- l = 87 см = 0,87 м
- h = 15 см = 0,15 м
- Δl = 6 см = 0,06 м
Найти: p — атмосферное давление.
Решение:
Атмосферное давление p можно найти из закона Паскаля.
p = F / S,
где F — сила тяжести, действующая на столбик ртути, S — площадь сечения трубки.
F = m * g, где m — масса ртути, g — ускорение свободного падения.
m = ρ * V, где ρ — плотность ртути, V — объём ртути.
V = S * l, где S — площадь сечения трубки, l — длина столбика ртути.
S h = S (l – Δl), где h — длина столбика ртути, Δl — смещение столбика ртути.
Тогда F = ρ S h g = ρ S (l – Δl) g.
p = ρ S (l – Δl) g / S = ρ (l – Δl) * g
p = 13 600 91 9,8 = 1 062 000 Па = 1,06 МПа
