Question

Из колодца с глубиной h =5,0 (над поверхностью воды) равномерно поднимают ведро воды.Масса ведра mв = 0,50кг,объем воды в нем V = 9,5л Определите эффективность работы (КПД) при подъеме.

Answer 1

Ответ: КПД равна 5,2 %

Answer 2

Для определения эффективности работы (КПД) при подъеме ведра с водой из колодца, нам необходимо знать две величины: работу, которую мы вложили в подъем ведра, и энергию, которую мы получили в результате этой работы.

Дано:

- Глубина колодца, h = 5,0 м (над поверхностью воды). - Масса ведра, mв = 0,50 кг. - Объем воды в ведре, V = 9,5 л.

Решение:

1. Найдем работу, которую мы вложили в подъем ведра. Работа равна произведению силы, приложенной к ведру, на путь, по которому мы поднимаем ведро. В данном случае, сила равна весу ведра, а путь равен глубине колодца. - Вес ведра можно найти, умножив его массу на ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с². - Вес ведра: F = mв * g. - Работа: W = F * h.

2. Найдем энергию, которую мы получили в результате подъема ведра. Энергия равна произведению массы воды в ведре на удельную теплоту парообразования воды. - Массу воды в ведре можно найти, зная ее объем и плотность воды. - Масса воды: mводы = V * ρ, где ρ - плотность воды. - Удельная теплота парообразования воды: Q = 2,26 * 10^6 Дж/кг (при нормальных условиях).

3. Найдем эффективность работы (КПД), используя формулу: - КПД = (полученная энергия / вложенная работа) * 100%.

Расчет:

1. Найдем вес ведра: - F = mв * g = 0,50 кг * 9,8 м/с² = 4,9 Н.

2. Найдем работу: - W = F * h = 4,9 Н * 5,0 м = 24,5 Дж.

3. Найдем массу воды в ведре: - Плотность воды при нормальных условиях составляет около 1000 кг/м³. - mводы = V * ρ = 9,5 л * 0,001 м³/л * 1000 кг/м³ = 9,5 кг.

4. Найдем энергию: - Q = 2,26 * 10^6 Дж/кг. - Энергия = mводы * Q = 9,5 кг * 2,26 * 10^6 Дж/кг = 21,47 * 10^6 Дж.

5. Найдем эффективность работы (КПД): - КПД = (полученная энергия / вложенная работа) * 100% = (21,47 * 10^6 Дж / 24,5 Дж) * 100% ≈ 87632%.

Ответ: Эффективность работы (КПД) при подъеме ведра с водой из колодца составляет примерно 87632%.