В алюминиевый сосуд массой 2кг и имеющий температуру 40 налили 3кг воды температура которой 15.Сосуд с водой поставили на солнце.Через 2 часа его температура стала 35.Мощность солнечного излучения подоющегося на сосуд 200Вт.Найти какую долю от солнечной энергии он поглощает.Взаимодействие сосуда с окружающий средой пренебречь.
Для решения задачи нам нужно найти количество теплоты, которое поглотил сосуд за 2 часа и потом найти какую долю от солнечной энергии это составляет.
Найдем количество теплоты, которое поглотил сосуд за 2 часа. Для этого воспользуемся формулой:
Q = mcΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, которое нагревается (в данном случае это вода), c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Для воды: c = 4200 Дж/(кг*°C).
Q(вода) = 3000г 4200 Дж/(кг°C) * (35-15) = 2520000 Дж.
Теперь найдем долю солнечной энергии, поглощенную сосудом, за 2 часа:
P = Q/S*t,
где P - мощность солнечного излучения, S - площадь поглощения (поверхность сосуда), t - время.
P = 200 Вт, t = 2 часа = 7200 секунд.
S = 2m² (площадь боковой поверхности сосуда).
P(полная) = 200 Вт * 7200 c = 1440000 Дж.
Доля солнечной энергии, поглощенная сосудом:
P(сосуд) = 2520000 Дж / 1440000 Дж = 1.75.
Итак, сосуд поглотил 1.75 части от солнечной энергии.
Для решения задачи нам нужно найти количество теплоты, которое поглотил сосуд за 2 часа и потом найти какую долю от солнечной энергии это составляет.
Найдем количество теплоты, которое поглотил сосуд за 2 часа. Для этого воспользуемся формулой:Q = mcΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, которое нагревается (в данном случае это вода), c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Для воды: c = 4200 Дж/(кг*°C).
Q(вода) = 3000г 4200 Дж/(кг°C) * (35-15) = 2520000 Дж.
Теперь найдем долю солнечной энергии, поглощенную сосудом, за 2 часа:P = Q/S*t,
где P - мощность солнечного излучения, S - площадь поглощения (поверхность сосуда), t - время.
P = 200 Вт, t = 2 часа = 7200 секунд.
S = 2m² (площадь боковой поверхности сосуда).
P(полная) = 200 Вт * 7200 c = 1440000 Дж.
Доля солнечной энергии, поглощенная сосудом:
P(сосуд) = 2520000 Дж / 1440000 Дж = 1.75.
Итак, сосуд поглотил 1.75 части от солнечной энергии.