Потребность в изменении давления встречается как в природе, так и в технике. Например, сельскохозяйственная техника снабжается широкими колесами или гусеницами, чтоб оказывать меньшее давление на плодородный слой почвы, уменьшение давления здесь достигается за счет большой площади колес (гусеницы). Дома устанавливают на фундамент, чтобы уменьшить давление на грунт, здесь также снижение давления наблюдается за счет увеличения площади опоры. Увеличение давления можно наблюдать на примере остро заточенного ножа или швейной иголки, здесь увеличение давления достигается за счет уменьшения площади режущей кромки ножа и кончика иглы. В природе увеличение давления также достигается за счет уменьшения площади, например жало пчелы, шипы розы, кошачьи когти и т.д.
дано
P=1кВт=1000Вт.
U=220 B
t=12 мин=720с
V=1.5 л > m=1.5 кг
T1=88C
T2=100C
С=4200 Дж/кгК.
найти
КПД
решение
Q1=Cm(T2-T1)
Q2=Pt
КПД = Q1/Q2= Cm(T2-T1)/Pt =4200*1.5*(100-80)/(1000*720)=0.175 (17,5%)
ответ 17,5%
2
дано
I =112 A
U=550 B
F =3,6 кН = 3600 Н
КПД = 70% (0,7)
найти
v
решение
мощность полная P=UI
мощность полезная P'=P*КПД=U I КПД
скорость v=P'/F = U*I*КПД/F = 550*112*0.7/3600 = 12 м/с (=43 км/ч)
ответ 12 м/с (=43 км/ч)
3
дано
T1= -10C
T2= 0C
t =10 мин = 600с
U=220B
I=3A
КПД = 80% (0.8)
С=2100 Дж/кгК.
λ=340 кДж/кг = 340000 Дж/кг
найти
m
решение
Q1=Cm(T2-T1)
Q2=λm
Q' = Q1+Q2 = Cm(T2-T1) + λm =m (C(T2-T1) + λ)
Q" = UIt
КПД = Q'/Q" = m (C(T2-T1) + λ) / UIt
m = КПД*UIt / (C(T2-T1) + λ) = 0.8*220*3*600 / (2100*(0-(-10)+340000)) =0.8775 кг =877,5 г ответ 0.8775 кг =877,5 г
4
дано
t1=10 мин
t2=40 мин
найти
t12 -последовательно
T12 -параллельно
решение
Q=U^2/R1 *t1
Q=U^2/R2 *t2
приравняем
U^2/R2 *t2 = U^2/R1 *t1
R1/R2 = t1/t2
R1 = R2 t1/t2
последовательно
R=R1+R2 = R2 t1/t2 +R2 = R2 (1+t1/t2)
Q=U^2/R *t12 = U^2/ (R2 (1+t1/t2)) *t12
Q=U^2/R2 *t2
приравняем
U^2/ (R2 (1+t1/t2)) *t12 = U^2/R2 *t2
1/ (1+t1/t2) *t12 = t2
t12 = t2 *(1+t1/t2) = 40*(1+10/40)= 50 мин
параллельно
1/R = 1/R1 +1/R2 ;
R = (R1*R2)/(R1+R2) = (R2 t1/t2*R2)/( R2 t1/t2+R2) =(R2*t1/t2)/(t1/t2+1)
Q=U^2/R *Т12 = U^2/ ((R2*t1/t2)/(t1/t2+1)) *Т12
Q=U^2/R2 *t2
приравняем
U^2/ ((R2*t1/t2)/(t1/t2+1)) *Т12 = U^2/R2 *t2
1/ (t1/t2)/(t1/t2+1)) *Т12 = t2
T12 = t2 *(t1/t2)/(t1/t2+1) = t1/(t1/t2+1)=10/(10/40+1)= 8 мин
ответ
при последовательном 50 мин
при параллельном 8 мин
Потребность в изменении давления встречается как в природе, так и в технике. Например, сельскохозяйственная техника снабжается широкими колесами или гусеницами, чтоб оказывать меньшее давление на плодородный слой почвы, уменьшение давления здесь достигается за счет большой площади колес (гусеницы). Дома устанавливают на фундамент, чтобы уменьшить давление на грунт, здесь также снижение давления наблюдается за счет увеличения площади опоры. Увеличение давления можно наблюдать на примере остро заточенного ножа или швейной иголки, здесь увеличение давления достигается за счет уменьшения площади режущей кромки ножа и кончика иглы. В природе увеличение давления также достигается за счет уменьшения площади, например жало пчелы, шипы розы, кошачьи когти и т.д.