Протягом 1 хвилини трактор буксував на засніженій дорозі. Яка кількість снігу розтала протягом цього часу, якщо

  • 34
Протягом 1 хвилини трактор буксував на засніженій дорозі. Яка кількість снігу розтала протягом цього часу, якщо температура повітря становила -5 °C, а потужність, необхідна для буксування, становила 15 кіловаттів?
Летучая_Мышь
35
Для розрахунку кількості розталого снігу, якщо трактор буксував протягом 1 хвилини, нам потрібно використовувати фізичні закони та величини.

Спочатку ми можемо вирахувати теплову енергію, що виробилася внаслідок роботи трактора за цей період. Для цього нам необхідно врахувати потужність і тривалість роботи:

P=Wt

де P - потужність в кіловатах (15кВт), W - вироблена роботою трактора енергія в джоулях, t - час в секундах (60 секунд).

Щоб перевести кіловати в джоулі, ми використовуємо співвідношення:

1кВт=1000Дж/с

Отже, потужність трактора буде:

15кВт=15×1000Дж/с=15000Дж/с

Тепер ми можемо використати другий закон Термодинаміки, щоб визначити кількість розталого снігу.
Згідно зі зв"язком між тепловою енергією, силою поту (роботою) і кількістю розталого снігу:

Q=ml

де Q - теплова енергія (W в нашому випадку), m - маса (кількість) розталого снігу, l - латентна теплота плавлення снігу. Латентна теплота плавлення снігу дорівнює 333 500 Дж/кг.

Тепер застосуємо цю формулу до нашої задачі:

15000Дж/с=m×333500Дж/кг

У нас є всі величини, крім маси розталого снігу m, тому ми можемо вирішити це рівняння для m:

m=15000Дж/с333500Дж/кг

Після обчислення отримуємо значення:

m0.045кг

Таким чином, за 1 хвилину кількість розталого снігу складає приблизно 0.045 кг.