Начало падения на высоте 4 м, то есть тело обладает потенциальной и кинетической энергиями. По закону сохранения энергии они равны:
Eп=Eк
mgh=mVo²/2; (1)
Ек=mgh=0,1 кг*10 м/с²*4м=4 Дж
Начальная скорость равна:
Поставляем в (1):
4=mVo²/2 домножим на 2
8=mVo²
Vo=√8/m=√8/0,1=√80
В конце падения будет только кинетическая энергия, так как высота станет равна нулю.
Найдём конечную скорость:
s=(V²-Vo²)/2g
V=√(2gs+Vo²)=√(2*10*4+80)=√160
Ек=mV²/2=0,1 кг*160/2=8 Дж
ответ: кинетическая энергия в начале падения равна 4 Дж, в конце 8 Дж
Начальная температура воды: t₁ = 0 °C.
Конечная температура воды: t₂ = 100 °C.
Масса природного газа: m₂ = 0,3 кг.
Удельная теплоёмкость воды: c = 4200 Дж/(кг × °С).
Удельная теплота сгорания газа: q = 44 МДж/кг = Дж/кг.
КПД сгорания природного газа: η = 35% = 0,35.
Найти нужно массу нагретой воды: m₁ - ?
1. Теплота, полученная с сгорания природного газа идёт на нагревание воды, с учётом КПД, получаем следующую формулу:
2. Теплота нагревания воды:
3. Теплота сгорания природного газа:
4. Объединяем полученные формулы:
5. Выразим массу воды из (4):
(кг).
Начало падения на высоте 4 м, то есть тело обладает потенциальной и кинетической энергиями. По закону сохранения энергии они равны:
Eп=Eк
mgh=mVo²/2; (1)
Ек=mgh=0,1 кг*10 м/с²*4м=4 Дж
Начальная скорость равна:
Поставляем в (1):
4=mVo²/2 домножим на 2
8=mVo²
Vo=√8/m=√8/0,1=√80
В конце падения будет только кинетическая энергия, так как высота станет равна нулю.
Найдём конечную скорость:
s=(V²-Vo²)/2g
V=√(2gs+Vo²)=√(2*10*4+80)=√160
Ек=mV²/2=0,1 кг*160/2=8 Дж
ответ: кинетическая энергия в начале падения равна 4 Дж, в конце 8 Дж
Начальная температура воды: t₁ = 0 °C.
Конечная температура воды: t₂ = 100 °C.
Масса природного газа: m₂ = 0,3 кг.
Удельная теплоёмкость воды: c = 4200 Дж/(кг × °С).
Удельная теплота сгорания газа: q = 44 МДж/кг =
Дж/кг.
КПД сгорания природного газа: η = 35% = 0,35.
Найти нужно массу нагретой воды: m₁ - ?
Решение:1. Теплота, полученная с сгорания природного газа идёт на нагревание воды, с учётом КПД, получаем следующую формулу:![Q_1 = \eta Q_2.](/tpl/images/0958/4652/c7b02.png)
2. Теплота нагревания воды:![Q_1 = cm_1(t_2 - t_1).](/tpl/images/0958/4652/e7cf9.png)
3. Теплота сгорания природного газа:![Q_2 = qm_2.](/tpl/images/0958/4652/ad15f.png)
4. Объединяем полученные формулы:![cm_1(t_2 - t_1) = \eta qm_2.](/tpl/images/0958/4652/6fb43.png)
5. Выразим массу воды из (4):![m_1 = \dfrac{\eta qm_2}{c(t_2 - t_1)}.](/tpl/images/0958/4652/a7509.png)
Численно получим:
(кг).
ответ: 11 кг.