Дано:
А=200Дж. m=10кг.
A=dW (Затраченая енергия)
dW=Wp1=Wp2; Wp2=0 Дж (Если взять нулевой уровень при нижнем положении)
Имеем:
A=Wp1; Wp1=mgh;
A=mgh; h=A/mg;
h=200Дж/10кг*10м/c^2;
h=2м.
Ответ: на высоту 2 метра.
Обозначим скорость остывания, как T', тогда:
T' = dT/dt
C = cm = dQв/dT ;
dT = dQв/[cm] – здесь dQв – изменение энергии воды,
dQв + dQп = 0 – здесь dQп – изменение энергии пара,
Qп = λm ;
m = ρV ;
V = Sh , где h – высота подъёма пара ;
m = ρV = ρSh ;
Qп = λm = λρSh ;
dQп = d(λρSh) = λρSdh ;
dQв = –dQп =–λρSdh ;
dT = dQв/[cm] = –λρS/[cm] dh ;
T' = dT/dt = –λρS/[cm] dh/dt = –λρSv/[cm] ;
T' = –λρSv/[cm] ≈
≈ – 2 300 000 * 0.58 * [ 33 / 10 000 ] * [ 0.6 / 100 ] / [ 4200 * 0.2 ] ≈
≈ – 23 * 29 * 11 * 3 / 700 000 ≈ –0.0314 °C/с ;
ΔT = T't = –λρSvt/[cm] ≈
≈ – 2 300 000 * 0.58 * [ 33 / 10 000 ] * [ 0.6 / 100 ] * 17 / [ 4200 * 0.2 ] ≈
≈ – 23 * 29 * 33 * 17 / 700 000 ≈ –0.53°C ;
m = ρSh ;
dm/dt = d(ρV)/dt = ρd(Sh)/dt = ρS dh/dt = ρSv ;
Δm = [dm/dt] t = ρSvt ≈
≈ 0.58 * [ 33 / 10 000 ] * [ 0.6 / 100 ] * 17 ≈ 58 * 33 * 6 * 17 / 1 000 000 000 ≈
≈ 195 / 1 000 000 кг ≈ 195 / 1000 г ≈ 0.195 г ≈ 195 мг .
