Вопрос:

5. Из колодца поднимают ведро воды. Масса пустого ведра m = 1,0 кг, объем воды в нем V = 10 л. Определите КПД подъема воды. Плотность воды р = 1000 кг/м³.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть затраченной энергии была использована для полезной работы. В данном случае, полезная работа — это подъем воды, а общая работа — это подъем воды вместе с ведром.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Определяем известные величины.
    Масса пустого ведра (m_ведра) = 1,0 кг.
    Объем воды (V_воды) = 10 л.
    Плотность воды (ρ_воды) = 1000 кг/м³.
    Ускорение свободного падения (g) ≈ 10 Н/кг (примем для расчетов).
    Глубину колодца (h) не указана, примем ее за 'h' метров.
  2. Шаг 2: Переводим объем воды из литров в кубические метры: 1 л = 0.001 м³.
    \( V_{воды} = 10 \text{ л} \times 0.001 \frac{\text{м}^3}{\text{л}} = 0.01 \text{ м}^3 \).
  3. Шаг 3: Рассчитываем массу воды: \( m_{воды} = \rho_{воды} \times V_{воды} \).
    \( m_{воды} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \times 0.01 \text{ м}^3 = 10 \text{ кг} \).
  4. Шаг 4: Рассчитываем общую массу поднимаемого груза (ведро + вода): \( m_{общ} = m_{ведра} + m_{воды} \).
    \( m_{общ} = 1.0 \text{ кг} + 10 \text{ кг} = 11 \text{ кг} \).
  5. Шаг 5: Рассчитываем полезную работу (A_полезная), которая совершается при подъеме только воды:
    \( A_{полезная} = m_{воды} \times g \times h = 10 \text{ кг} \times 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \times h = 100h \text{ Дж} \).
  6. Шаг 6: Рассчитываем полную работу (A_полная), которая совершается при подъеме ведра с водой:
    \( A_{полная} = m_{общ} \times g \times h = 11 \text{ кг} \times 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \times h = 110h \text{ Дж} \).
  7. Шаг 7: Рассчитываем КПД по формуле: \( \text{КПД} = \frac{A_{полезная}}{A_{полная}} \times 100\% \).
    \( \text{КПД} = \frac{100h \text{ Дж}}{110h \text{ Дж}} \times 100\% \).
    \( \text{КПД} = \frac{100}{110} \times 100\% = \frac{10}{11} \times 100\% \).
  8. Шаг 8: Выполняем расчет:
    \( \text{КПД} \approx 0.909 \times 100\% \approx 90.9\% \).

Ответ: КПД подъема воды составляет приблизительно 90.9%.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие