Зубило будівельного перфоратора нагрілося на 180 °C протягом 15 хвилин роботи. Якщо припустити, що 30% енергії
Зубило будівельного перфоратора нагрілося на 180 °C протягом 15 хвилин роботи. Якщо припустити, що 30% енергії витрачено на нагрів зубила, потрібно знайти потужність перфоратора та роботу, яку він виконав за 15 хвилин. Вага зубила -
Цветочек 38
Для решения этой задачи нам нужно использовать формулы для вычисления потужности и работы.Потужность (P) определяется как отношение работы (W) к времени (t):
\[ P = \frac{W}{t} \]
Работа (W), в свою очерedь, определяется как произведение силы (F) на путь (d):
\[ W = F \cdot d \]
Нам известно, что 30% энергии было использовано на нагрев зубила. Поэтому оставшиеся 70% энергии были использованы для выполнения работы.
Поскольку потужность равна отношению работы к времени, мы можем записать:
\[ P = \frac{0.7 \cdot W}{t} \]
Теперь давайте рассмотрим вычисление работы. Мы можем воспользоваться формулой:
\[ W = F \cdot d \]
Нам известна температура, на которую нагрелось зубило, а также предполагаем, что всё нагревание происходит только за счет работы перфоратора. То есть потенциальная энергия передается зубилу в виде теплоты. Таким образом, можем записать:
\[ W = Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- m - масса зубила,
- c - удельная теплоемкость материала зубила,
- ΔT - изменение температуры зубила.
Температура изначально была 20 °C, а нагрелась на 180 °C, поэтому ΔT = 180 °C - 20 °C = 160 °C = 160 K (изменение температуры следует из того, что единицей измерения Кельвина не используется знак градуса).
Теперь мы знаем все, чтобы решить задачу.
Давайте предположим, что вес зубила равен m.
Тогда работа (W) будет равна:
\[ W = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Потужность (P) будет равна:
\[ P = \frac{0.7 \cdot W}{t} \]
Теперь нам осталось только найти значения для m и c, чтобы решить задачу окончательно. Ответ нужно дать в киловаттах для потужности и в джоулях для работы.