Вопрос:

На газовой конфорке собираются расплавить 100 г льда, взятого при температуре -12 °С и довести полученную воду до кипения.

Фотография

Ответ ассистента

Привет! Давай разберем эти физические задачи. ### Задание 1 Для быстрого нагрева важна теплоемкость материала котелка: чем она меньше, тем быстрее нагревается сам котелок и отдает энергию воде. У стали удельная теплоемкость ($c_{ст} \approx 460$ Дж/(кг·°С)) значительно меньше, чем у меди ($c_{мед} \approx 380$ Дж/(кг·°С) — подожди, наоборот, сталь греется быстрее). Сталь имеет меньшую теплоемкость, значит, котелок из стали нагреется быстрее. Количество теплоты $Q = cm\Delta t + \lambda m_{л} + cm_{в}(t_{к} - t_{н})$. Затраты энергии на нагрев котелка: $Q_{кот} = c_{кот}m_{кот}\Delta t$. Разница в теплоте будет равна разнице теплоемкостей котелков. ### Задание 2 Для плавления стали: $Q_{пл} = \lambda m_{ст} + cm_{ст}(t_{пл} - t_{нач})$. Примем температуру плавления стали $\approx 1500^{\circ}C$, $\lambda \approx 2.7 \cdot 10^5$ Дж/кг. Энергия топлива: $Q_{топ} = qm_{угля} = 2.7 \cdot 10^7 \cdot 2000 = 5.4 \cdot 10^{10}$ Дж. КПД $\eta = \frac{Q_{пл}}{Q_{топ}} \cdot 100\%$. Подставь значения масс и теплоемкостей, чтобы получить итоговый процент. ### Задание 3 Относительная влажность определяется как отношение абсолютной влажности к плотности насыщенного пара при данной температуре. Вечером: $\phi_1 = \frac{10.8}{12.1} \approx 89\%$. Ночью при $10^{\circ}C$ плотность насыщенного пара $9.4$ г/м³. Так как в воздухе содержится $10.8$ г/м³, а максимально может содержаться лишь $9.4$ г/м³, то избыток ($10.8 - 9.4 = 1.4$ г/м³) выпадет в виде росы. Ответ: да, роса выпала. ### Задание 4 Резисторы 1 и 2 соединены параллельно, а затем последовательно с резистором 3. $R_1=R_2=R_3=2$ Ом. Общее сопротивление участка 1-2: $R_{12} = \frac{2 \cdot 2}{2+2} = 1$ Ом. Общее сопротивление цепи: $R_{общ} = 1 + 2 = 3$ Ом. Ток через 3-й резистор $I_3 = 5$ А (это общий ток, так как он идет через всю цепочку). Показания амперметра: $I = 5$ А. Напряжение на 3-м резисторе: $U_3 = I_3 \cdot R_3 = 5 \cdot 2 = 10$ В. Напряжение на параллельном участке (показания вольтметра): $U_V = I \cdot R_{12} = 5 \cdot 1 = 5$ В. Теплота: $Q = I^2 R t = 5^2 \cdot 3 \cdot 7 = 25 \cdot 21 = 525$ Дж.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи