Question

Масса 200,0 кг закреплена с помощью шкива к лопаткам турбины, погруженным в воду с температурой 20,0 ° С и массой 0,480 кг. Система теплоизоляции представлена ​​на рисунке. Груз перемещает лопатки турбины при спуске на 5,00 м. Определите конечную температуру воды, предполагая, что вся механическая энергия падающего груза используется для нагрева воды. Удельная теплоемкость воды составляет 4186 Дж / кг ° C. 40,4 ° С 20,5 ° С 4,90 ° С 24,9 ° С 98,2 ° С ПОМОГИТЕЕ

Answer 1

Ответ:

24,9 ° С

Объяснение:

100% правильно

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей. Мы имеем систему, в которой груз (масса 200,0 кг) перемещает лопатки турбины при спуске на 5,00 м. Мы хотим определить конечную температуру воды после того, как механическая энергия падающего груза используется для нагрева воды.

Для начала, давайте определим, какая работа выполняется грузом при его спуске. Работа равна изменению потенциальной энергии:

$W = mgh$

где:

• $W$ - работа (в джоулях)
• $m$ - масса груза (в килограммах)
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,81 м/с² на поверхности Земли)
• $h$ - высота спуска (в метрах)

Теперь мы можем рассчитать работу $W$:

$W = 200,0 \, \text{кг} \times 9,81 \, \text{м/с}^2 \times 5,00 \, \text{м}$

$W = 9810 \, \text{Дж}$

Эта работа будет использоваться для нагрева воды. Тепло $Q$, переданное воде, можно выразить через удельную теплоемкость $c$, массу $m_w$ и изменение температуры $\Delta T$:

$Q = m_w \cdot c \cdot \Delta T$

где:

• $Q$ - тепло (в джоулях)
• $c$ - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг°C)
• $m_w$ - масса воды (в килограммах)
• $\Delta T$ - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Мы знаем, что $m_w = 0,480$ кг (масса воды) и $Q = 9810$ Дж (работа). Теперь давайте решим уравнение для $\Delta T$:

$9810 \, \text{Дж} = 0,480 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг°C} \times \Delta T$

$\Delta T = \frac{9810 \, \text{Дж}}{0,480 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг°C}}$

$\Delta T \approx 5,00 \, \text{°C}$

Теперь, чтобы найти конечную температуру воды, нужно добавить это изменение температуры к начальной температуре воды (20,0°C):

Конечная температура = 20,0°C + 5,00°C = 25,00°C

Итак, конечная температура воды составит примерно 25,00°C.