Во-первых КПД это отношение полезной работы или мощности к затраченной работе или затраченной мощности соответственно. Поэтому для начала нужно понять что будет полезное, а чем будет являться затраченное. Трамвай движется с определенной скоростью под действием тока, значит механическое движение - полезное, а действие тока -затраченное.
В условии дана скорость и сила, через данные величины мы не найдем работу, однако можно найти механическую мощность
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
U=550 В
η=0.9
v=10 м/с
F=25 кН
I-?
Во-первых КПД это отношение полезной работы или мощности к затраченной работе или затраченной мощности соответственно. Поэтому для начала нужно понять что будет полезное, а чем будет являться затраченное. Трамвай движется с определенной скоростью под действием тока, значит механическое движение - полезное, а действие тока -затраченное.
В условии дана скорость и сила, через данные величины мы не найдем работу, однако можно найти механическую мощность
η=N(полезная)/P(затраченная)
N=A/t=Fs/t=Fv
P=UI
η=Fv/UI
I=Fv/Uη=25000 Н×10 м/с÷(0,9×550)=505 А
ответ: 505 А
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.