1. Коли працює тепловий двигун? 2. Що відбувається коли нагрівається вода в бойлері? 3. Які умови призводять

  • 11
1. Коли працює тепловий двигун?
2. Що відбувається коли нагрівається вода в бойлері?
3. Які умови призводять до утворення льоду на калюжі?
4. Якщо з колодязя підняти відро з водою, що станеться з водою?

А. Які фактори впливають на енергію теплотворення теплового двигуна?
Б. Як можна обчислити кількість теплоти, яку отримує вода в процесі нагрівання?
В. Яка формула описує кінетичну енергію тіла?
Г. Яким чином визначається коефіцієнт корисної дії?
Кузнец
17
1. Тепловий двигун працює внаслідок перетворення теплової енергії на механічну роботу. Це може бути досягнуто за допомогою обороту вала або турбіни, де висока температура нагрітого робочого середовища розширюється й створює тиск, що переміщує механічні деталі двигуна і забезпечує його рух.

2. Коли нагрівається вода в бойлері, температура води збільшується. Під впливом нагрівання молекули води отримують більше теплової енергії й починають перебувати в енергетично збудженому стані. Це збільшення енергії призводить до зростання тиску в бойлері, оскільки рухлива енергія молекул води збільшується.

3. Утворення льоду на калюжі відбувається при наявності наступних умов: температура навколишнього середовища менша за 0 °C, наявність води або вологи на поверхні калюжі, наявність ядер замерзання (наприклад, пилу чи мікрочастинок, за які кристалізується вода) і наявність явища дефективного кристалізування (коли молекули води знаходяться в безладному стані й не можуть утворити стійку структуру льоду).

4. Якщо з колодязя підняти відро з водою, вода залишиться в відрі. Це через те, що вода має властивість називану інертністю - вона має тенденцію залишатися спокійною, якщо на неї не діють які-небудь зовнішні сили. Оскільки зовнішня сила (підйомний зусилля) піднімає відро, вода залишається всередині.

А. Фактори, що впливають на енергію теплотворення теплового двигуна, включають температуру нагрітого робочого середовища, його об"єм, кількість робочого речовини та ефективність самого двигуна.

Б. Кількість теплоти, яку отримує вода в процесі нагрівання, можна обчислити за допомогою формули: \(Q = mc\Delta T\), де \(Q\) - кількість теплоти, \(m\) - маса води, \(c\) - теплоємність води, \(\Delta T\) - зміна температури.

В. Формула, що описує кінетичну енергію тіла, визначається як \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\), де \(E_k\) - кінетична енергія, \(m\) - маса тіла, \(v\) - швидкість тіла.

Г. Коефіцієнт корисної дії визначається співвідношенням між використаною корисною енергією та всією введеною енергією, і обчислюється за формулою: \(\text{Коефіцієнт корисної дії} = \frac{\text{Корисна енергія}}{\text{Поступаюча енергія}}\)