На зимней дороге при температуре снега - 10 градусов по Цельсию автомобиль в течение 1 минуты 6 секунд...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
буксование автомобиля зимняя дорога температура снега мощность автомобиля энергия нагревание снега плавление снега удельная теплоемкость удельная теплота плавления
0

На зимней дороге при температуре снега - 10 градусов по Цельсию автомобиль в течение 1 минуты 6 секунд буксует , развивая мощность 12 киловатт . Сколько снега растает при буксовании автомобиля, если считать, что вся энергия, выделившаяся при буксовании, уйдёт на нагревание и плавление снега.удельна теплоёмкость снега 2100дж\кг градусов уделная теплота плавления 330000дж\кг

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

Для расчета количества снега, который растает при буксовании автомобиля, используем формулу:

Q = Pt, где Q - количество теплоты, растраченное на нагревание и плавление снега, P - мощность, t - время.

Q = 12 кВт (1 мин 6 сек) 60 сек = 12 66 1000 Дж = 792000 Дж

Теперь найдем массу снега, которая растает:

Q = mcΔT + mL, где m - масса снега, c - удельная теплоемкость снега, ΔT - изменение температуры, L - удельная теплота плавления.

792000 = m 2100 10 + m * 330000

792000 = 21000m + 330000m

792000 = 351000m

m = 792000 / 351000 = 2,26 кг

Таким образом, при буксовании автомобиля растает примерно 2,26 кг снега.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения этой задачи сначала определим, сколько энергии выделяется автомобилем за время буксования. Мощность ( P ) автомобиля составляет 12 киловатт, что равно 12000 ватт (так как 1 киловатт = 1000 ватт). Буксование длится 1 минуту 6 секунд, что равно 66 секундам.

Энергия ( Q ), выделяемая автомобилем, вычисляется по формуле:

[ Q = P \times t, ]

где ( P ) — мощность, а ( t ) — время. Подставим значения:

[ Q = 12000 \, \text{Вт} \times 66 \, \text{с} = 792000 \, \text{Дж}. ]

Теперь определим, сколько снега растает. Энергия, выделенная автомобилем, идет на нагревание снега до 0 градусов Цельсия и его плавление. Пусть масса растаявшего снега равна ( m ).

  1. Энергия, необходимая для нагрева снега от -10°C до 0°C, рассчитывается по формуле:

[ Q_1 = m \times c \times \Delta T, ]

где ( c = 2100 \, \text{Дж/кг°C} ) — удельная теплоёмкость снега, а ( \Delta T = 10 \, \text{°C} ) — изменение температуры.

[ Q_1 = m \times 2100 \times 10 = 21000m \, \text{Дж}. ]

  1. Энергия, необходимая для плавления снега, рассчитывается по формуле:

[ Q_2 = m \times \lambda, ]

где ( \lambda = 330000 \, \text{Дж/кг} ) — удельная теплота плавления снега.

[ Q_2 = m \times 330000 \, \text{Дж}. ]

Суммарная энергия, необходимая для нагревания и плавления снега:

[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 21000m + 330000m = 351000m \, \text{Дж}. ]

Приравняем эту энергию к выделенной автомобилем:

[ 351000m = 792000. ]

Решим это уравнение относительно ( m ):

[ m = \frac{792000}{351000} \approx 2.256 \, \text{кг}. ]

Таким образом, при буксовании автомобиля растает примерно 2.256 кг снега.

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить количество тепла, необходимое для плавления снега, используя удельную теплоту плавления.

Сначала найдем количество тепла, выделившееся при буксовании автомобиля. Это можно сделать, используя формулу: Q = P t, где Q - количество тепла, P - мощность, t - время в секундах. Q = 12 кВт (1 минута + 6 секунд) = 12 кВт * 66 сек = 792 кДж.

Теперь найдем массу снега, который растает, используя найденное количество тепла и удельную теплоту плавления. Формула для этого выглядит следующим образом: m = Q / (c ΔT + L), где m - масса снега, c - удельная теплоемкость снега, ΔT - изменение температуры, L - удельная теплота плавления. m = 792 кДж / (2100 Дж/кг°C 10°C + 330000 Дж/кг) = 0,264 кг.

Итак, при буксовании автомобиля растает 0,264 кг снега.

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме