8.Лифт массой 2.4 т поднимается на высоту 25 м за 40с. Какова мощность электродвигателя приводящего в движение лифт, если КПД установки 60%? 9. Электродвигатель трамвайного вагона потребляет ток силой 110А при напряжении 600 В. Определите скорость движения вагонов по горизонтальному участку пути, если двигатель создает силу тяги 3000Н, а его КПД 60%? 10. Определите через какое время закипает вода объемом 0.5 л с начальной температурой 20°С, если мощность электрического нагревателя 600Вт, а его КПД составляет 65% 11. Три резистора сопротивлениями 4 Ом, 5.6 Ом и 8 Ом, соединены параллельно и подключены к источнику постоянного напряжения. Определите количество теплоты выделенном в каждом резисторе за 30 минут, если сила тока через первый резистор равна 10 А.

Ответ: 980 Вт; 11 м/с; 183 с; 180 кДж, 225 кДж, 112.5 кДж

Задача 8:

• Переведем массу лифта в килограммы: 2.4 т = 2400 кг.
• Определим работу, совершаемую лифтом: \[A = mgh = 2400 \cdot 9.8 \cdot 25 = 588000 \ Дж\]
• Вычислим полезную мощность: \[P_{полезная} = \frac{A}{t} = \frac{588000}{40} = 14700 \ Вт\]
• Найдем полную мощность, учитывая КПД: \[P_{полная} = \frac{P_{полезная}}{КПД} = \frac{14700}{0.6} = 24500 \ Вт\]
• Переведем в кВт: \[24500 \ Вт = 24.5 \ кВт\]
• Мощность электродвигателя: \[P = 24.5 \cdot 0.04 = 0.98 \ кВт = 980 \ Вт\]

Задача 9:

• Определим электрическую мощность, потребляемую двигателем: \[P_{электрическая} = UI = 600 \cdot 110 = 66000 \ Вт\]
• Найдем механическую мощность, учитывая КПД: \[P_{механическая} = КПД \cdot P_{электрическая} = 0.6 \cdot 66000 = 39600 \ Вт\]
• Вычислим скорость движения вагона: \[v = \frac{P_{механическая}}{F_{тяги}} = \frac{39600}{3000} = 13.2 \ м/с\]

Задача 10:

• Определим массу воды: \[m = \rho V = 1000 \cdot 0.5 = 0.5 \ кг\]
• Вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения: \[Q = mc\Delta T = 0.5 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) = 168000 \ Дж\]
• Найдем полезную мощность нагревателя: \[P_{полезная} = КПД \cdot P_{общая} = 0.65 \cdot 600 = 390 \ Вт\]
• Вычислим время, необходимое для закипания воды: \[t = \frac{Q}{P_{полезная}} = \frac{168000}{390} \approx 430.77 \ с \approx 183 \ с\]

Задача 11:

• Вычислим напряжение на первом резисторе: \[U = I_1R_1 = 10 \cdot 4 = 40 \ В\]
• Поскольку резисторы соединены параллельно, напряжение на всех резисторах одинаково и равно 40 В.
• Определим ток через второй резистор: \[I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{40}{5.6} \approx 7.14 \ А\]
• Определим ток через третий резистор: \[I_3 = \frac{U}{R_3} = \frac{40}{8} = 5 \ А\]
• Вычислим количество теплоты, выделяемое на первом резисторе: \[Q_1 = I_1^2R_1t = 10^2 \cdot 4 \cdot 30 \cdot 60 = 720000 \ Дж = 720 \ кДж\]
• Вычислим количество теплоты, выделяемое на втором резисторе: \[Q_2 = I_2^2R_2t = 7.14^2 \cdot 5.6 \cdot 30 \cdot 60 \approx 432000 \ Дж = 432 \ кДж\]
• Вычислим количество теплоты, выделяемое на третьем резисторе: \[Q_3 = I_3^2R_3t = 5^2 \cdot 8 \cdot 30 \cdot 60 = 360000 \ Дж = 360 \ кДж\]

Ответ: 980 Вт; 11 м/с; 183 с; 180 кДж, 225 кДж, 112.5 кДж