Термодинамика СахГУ Задача 4 (100 вариантов)
Температура воздуха в помещении – t1, наружного – t2. Определите, пренебрегая лучистым теплообменом, коэффициент теплопередачи, удельную потерю тепла через стенку и температуру обеих поверхностей стенки по заданным
9 вариант. Контрольная работа по физике
тело ударяется о стенку, поставленную перпендикулярно к направлению его движения, и отскакивает без потери скорости. Определить коэффициент трения μ при движении тела, если после удара оно поднялось до половины
задачи по физике
1. Пренебрегая потерями тепла на теплопроводность, подсчитать мощность электрического тока, необходимую для накаливания нити диаметром 1 мм и длиной 20 см до температуры 3500 К. Считать, что нить излучает
Физика Прошу на помощь Пренебрегая потерями тепла на теплопроводность, подсчитать мощность электрического…
Физика Прошу на помощь Пренебрегая потерями тепла на теплопроводность, подсчитать мощность электрического тока, необходимую для накаливания нити диаметром 1мм и длиной 20см до температуры 3500К, Считать
Ответ на вопрос
Для расчёта мощности электрического тока, необходимого для накаливания нити до температуры 3500K, нужно учесть закон Стефана-Больцмана, который описывает излучение абсолютно чёрного тела:P = ε σ A * T^4Где:
P - мощность излучения (Вт),
ε - эмиссивность абсолютно чёрного тела (предположим, что ε=1),
σ - постоянная Стефана-Больцмана (5.67 10^-8 Вт/(м^2 К^4)),
A = π * (d/2)^2 - площадь сечения нити,
T = 3500K.Рассчитаем площадь сечения нити:A = π (0.001/2)^2 = 7.85 10^-7 м^2Теперь подставим значения в формулу:P = 1 5.67 10^-8 7.85 10^-7 * 3500^4 = 103.4 ВтТаким образом, для накаливания нити до температуры 3500К понадобится мощность электрического тока равная 103.4 Вт.
Еще
Смешали 200 грамм воды температурой 10 градусов по Цельсию и 250 грамм при температуре 80 градусов по Цельсию.…
температурой 10 градусов по Цельсию и 250 грамм при температуре 80 градусов по Цельсию. Пренебрегая потерями тепла, определить температуру смеси.
Ответ на вопрос
Для решения задачи воспользуемся формулой для нахождения конечной температуры смеси:m1 c1 (Tf - Ti1) + m2 c2 (Tf - Ti2) = 0,где m1 и m2 - массы воды, c1 и c2 - удельные теплоемкости воды, Ti1 и Ti2 - начальные температуры воды, Tf - конечная температура смеси.Подставим известные значения:200 г 1 ккал/(г К) (Tf - 10°) + 250 г 1 ккал/(г К) (Tf - 80°) = 0,200 (Tf - 10) + 250 (Tf - 80) = 0,200Tf - 2000 + 250Tf - 20000 = 0,450Tf - 22000 = 0,450Tf = 22000,Tf = 22000 / 450 ≈ 48,89°.Итак, конечная температура смеси составляет примерно 48,89 градусов Цельсия.
Еще
Смешали 200 г воды температурой 20 градусов и 520 воды при температуре 80 градусов пренебрегая потерями тепла…
Смешали 200 г воды температурой 20 градусов и 520 воды при температуре 80 градусов пренебрегая потерями тепла Определите температуру смеси
Ответ на вопрос
Для решения этой задачи воспользуемся формулой для расчета средней температуры смеси:(m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2 = (m_1 + m_2) \cdot c \cdot \Delta T)где:
(m_1 = 200 г),
(m_2 = 520 г),
(c = 1 ккал/град),
(\Delta T_1 = 80 - 20 = 60 град),
(\Delta T_2 = 80 - 80 = 0 град),
(\Delta T) - температура смеси.Подставим значения и найдем значение температуры смеси:(200 \cdot 1 \cdot 60 + 520 \cdot 1 \cdot 0 = 720 \cdot 1 \cdot \Delta T)(12000 = 720 \cdot \Delta T)(\Delta T = \frac{12000}{720} = 16,67\ градусов)Температура смеси составляет 16,67 градусов.
Еще
Внутри трубы, через которую течет вода, находится нагреватель мощностью 3 кВт. За счет этого температура воды…
кВт. За счет этого температура воды на выходе трубы на 60 градусов больше, чем на входе. Пренебрегая потерями тепла определить скорость течения воды в трубе, если площадь ее сечения 1 см2. Удельная теплоемкость
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:m c ΔT = P * tгде m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, P - мощность нагревателя, t - время нагрева.Масса воды можно найти, используя плотность и объем:m = ρ * VV = S * Lгде ρ - плотность воды, S - площадь сечения трубы, L - длина трубы.Также, можно найти изменение температуры:ΔT = 60°СПодставляем все в формулу:1000 (1 10^(-4)) 4200 60 = 3000 * tОтсюда найдем время нагрева:t = 70 сС учетом того, что площадь сечения трубы равна 1 см2 (или 10^(-4) м2), и мощность нагревателя 3 кВт (или 3000 Вт), можем найти скорость течения воды:P = F v ρ3000 = 1 v 1000v = 3 м/сТаким образом, скорость течения воды в трубе равна 3 м/с.
Еще
Пренебрегая потерями на теплопроводность, подсчитать мощность электрического тока, необходимую для накаливания…
Пренебрегая потерями на теплопроводность, подсчитать мощность электрического тока, необходимую для накаливания нити диаметром 1 мм и длиной 20 см до температуры 2500 К, если коэффициент черноты 0,5. Считать
Ответ на вопрос
Для расчета мощности электрического тока, необходимого для накаливания нити, используем закон Стефана-Больцмана, который описывает излучение черного тела:P = ε σ A * ΔT^4где P - мощность излучаемого тепла, ε - коэффициент черноты (0,5), σ - постоянная Стефана-Больцмана (5,67 * 10^-8 Вт/м^2K^4), A - площадь поверхности нити, ΔT - разница в температуре между нитью и окружающей средой (2500 K), выраженная в Кельвинах.Площадь поверхности нити можно выразить через длину и диаметр:A = π d Lгде d - диаметр нити (1 мм = 0,001 м), L - длина нити (20 см = 0,2 м).Подставляем все значения в формулу:A = π 0,001 м 0,2 м = 6,28 * 10^-4 м^2ΔT = 2500 KP = 0,5 5,67 10^-8 Вт/м^2K^4 6,28 10^-4 м^2 * (2500 K)^4 ≈ 0,97 ВтТаким образом, мощность электрического тока, необходимая для накаливания нити до температуры 2500 К, составляет около 0,97 Вт.
Еще
Пренебрегая потерями на теплопроводность, подсчитать мощность электрического тока, необходимую для накаливания…
Пренебрегая потерями на теплопроводность, подсчитать мощность электрического тока, необходимую для накаливания нити диаметром 1 мм и длиной 20 см до температуры 2500 К, если коэффициент черноты 0,5. Считать
Ответ на вопрос
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Стефана-Больцмана, который гласит, что мощность излучения тела пропорциональна четвертой степени его температуры. Мощность излучения нити можно определить по формуле:[ P = \varepsilon \cdot \sigma \cdot S \cdot T^4 ]где
P - мощность излучения,
ε - коэффициент черноты (для черного тела ε = 1),
σ - постоянная Стефана-Больцмана (σ = 5,67 x 10^-8 Вт/м^2K^4),
S - площадь поверхности нити (S = πd*l, где d - диаметр нити, l - длина нити),
T - температура нити в кельвинах.Подставляя известные значения, получим:[ P = 0,5 \cdot 5,67 \cdot 10^{-8} \cdot π \cdot (1 \cdot 10^{-3}) \cdot 0,2 \cdot (2500)^4 ][ P ≈ 4,44 \cdot 10^{-3} Вт ]Теперь, зная мощность излучения нити, можем определить мощность тока, необходимую для подогрева нити до 2500 К.Главное при этом учесть, что в данном случае весь выделяемый ток в нити конвертируется в тепло, так как не учитываются потери на теплопроводность.
Еще