Физика для чайников. Урок 11. Решение задач по термодинамике.

Что бы смотреть урок полностью, подпишитесь на платный раздел.

В платном разделе статья находиться здесь.

См. так же уроки в бесплатном разделе.

Сегодня мы разберем несколько примеров решения задач по теме "Термодинамика".

И так, задача первая. Сколько надо угля, что бы паровоз, весом 100 тонн проехал расстояние 1000 км, если удельная теплота сгорания угля 29 МДж/Кг, КПД парового двигателя, установленного в паровозе 10%, а коэффициент трения качения межу паровозом и железной дорогой 0,5. Радиус колес данного паровоза 20 см.

Решение. Надо заметить, что трение качения отличается от трения скольжения. В частности, оно вычисляется по формуле...

...

...Задача 2. В далекой далекой галактике бушевали звездные войны. Бесстрашный Люк Скайокер на своем звездолете вступил в смертельную схватку с имперским кораблем. Он выстрелил из лазерной пушки, и вражеский корабль превратился в пар. Определить энергию выстрела, если звездолет имперского флота целиком состоял из железа и весил 200 тонн. Среднее значение теплоемкости твердого железа  640 Дж /(кг•К), жидкого 750 Дж /(кг•К), изменением теплоемкости при изменении температуры можно пренебречь.  Удельная теплота плавления железа 280 кДж/кг, удельная теплота парообразования железа 58 кДж/кг. Температура плавления железа 1812 градусов по Кельвину. Температура кипения железа 2589 K. Начальная температура вражеского звездолета 0 K. КПД выстрела из лазерной пушки 70%.

Ответьте так же на вопрос: сколько времени на этом количестве энергии может работать 100 ваттная лампочка, и сколько нужно сжечь дров что бы получить такой объем энергии, если КПД сжигания дров составляет 10%, а удельная теплота сгорания дров 10,2 МДж/кг.

...и, наконец, испарить:

Сложим все эти энергии и ...

...

...Задача 3.  Астероид шарообразной формы и диаметров 1 км, состоящий из железа столкнулся с точно таким же по форме, размеру и составу астероидом. Скорость каждого астероида 11 км/с, как у ракеты. Найти кинетическую энергию астероида.  Определить, что будет с астроидами, если вся их кинетическая энергия перешла в тепловую. Определить, что будет с водой, если астроид упадет в море площадью 10000 кв. км и средней глубиной 10 км, при условии, что вся его кинетическая энергия превратится в тепловую и уйдет на нагревание воды в этом море. Плотность железа 7,9 тонн/м³. Начальная температура воды в море 20^oC....

...