5. При каком условии образуется туман?
а) При высокой влажности воздуха;
б) При снижении температуры воздуха ниже той, при которой содержащийся в нём пар становится насыщенным.
в) При сильном понижении температуры;
6. Что такое коэффициент полезного действия? См § 24 стр 69
7. Сколько энергии нужно затратить, чтобы расплавить лёд массой 6 кг при температуре плавления?
8. Какова удельная теплота сгорания торфа, если при сгорании 15 кг торфа выделяется
2,1•10в8степени Дж энергии?
9*. Какое количество энергии нужно затратить, чтобы воду массой 6 кг, взятую при температуре 0 °C, довести до кипения и испарить её?
5. Туман образуется при условии:
**б)** При снижении температуры воздуха ниже той, при которой содержащийся в нём пар становится насыщенным. Это происходит, когда воздух охлаждается и не может удерживать всё количество водяного пара, что приводит к его конденсации и образованию капель воды, которые мы видим как туман.
6. Коэффициент полезного действия (КПД) — это отношение полезной работы, получаемой от устройства, к затраченной энергии или работе. Он показывает, насколько эффективно устройство преобразует входную энергию в полезную работу. Например, если теплодвигатель получает 1000 Дж энергии и выполняет полезную работу 400 Дж, то его КПД будет 40% (400 Дж / 1000 Дж).
7. Чтобы рассчитать энергию, необходимую для плавления льда, используем формулу:
\[ Q = m \cdot L_f \]
где \( Q \) — количество теплоты, \( m \) — масса льда, а \( L_f \) — удельная теплота плавления льда (приблизительно 334 кДж/кг).
Для 6 кг льда:
\[ Q = 6 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 2004 \, \text{кДж} \]
Следовательно, для плавления 6 кг льда требуется около 2004 кДж энергии.
8. Удельная теплота сгорания торфа может быть найдена, разделив общее количество выделившейся энергии на массу торфа. В вашем случае:
\[ Q = 2,1 \times 10^8 \, \text{Дж} \]
Масса торфа составляет 15 кг, тогда:
\[ q = \frac{Q}{m} = \frac{2,1 \times 10^8 \, \text{Дж}}{15 \, \text{кг}} \approx 1,4 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} \]
Таким образом, удельная теплота сгорания торфа составляет примерно \( 1,4 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} \).
9. Чтобы рассчитать количество энергии, необходимое для того, чтобы довести 6 кг воды при температуре 0 °C до кипения и затем испарить её, необходимо учитывать два процесса: нагревание воды до 100 °C и её испарение.
Первый этап — нагрев:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4,18 кДж/кг·°C), и \( \Delta T \) — изменение температуры (100 °C - 0 °C = 100 °C).
Для нагрева воды:
\[ Q_1 = 6 \, \text{кг} \cdot 4,18 \, \text{кДж/кг·°C} \cdot 100 \, \text{°C} = 2508 \, \text{кДж} \]
Второй этап — испарение:
\[ Q_2 = m \cdot L_v \]
где \( L_v \) — удельная теплота парообразования (приблизительно 2260 кДж/кг).
Для испарения воды:
\[ Q_2 = 6 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 13560 \, \text{кДж} \]
Общее количество энергии будет:
\[ Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 = 2508 \, \text{кДж} + 13560 \, \text{кДж} = 16068 \, \text{кДж} \]
Таким образом, чтобы довести 6 кг воды от 0 °C до кипения и полностью её испарить, требуется около 16068 кДж энергии.
