Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.16 Квантовая физика (Отсутствует в ЕГЭ 2024)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63735

Генератор излучает импульс сверхвысокой частоты с энергией в каждом импульсе 6 Дж. Частота повторения импульсов 700 Гц. КПД генератора 60%. Сколько литров воды в час надо пропускать через охлаждающую систему генератора, чтобы вода нагрелась не выше, чем на 10 К?

Показать ответ и решение

Основной задачей генератора является генерация световых импульсов, значит, полезной работой является энергия всех излученных импульсов. Затраченной работой является энергия, полученная от электрической сети, но мы не можем её найти. По условию задачи генератор охлаждается водяной системой, значит, часть затраченной энергии идёт на нагрев воды. Данная энергия является энергией потерь.
Полезная энергия это количество всех фотонов, излученных за время τ = 3600  с. Она равна

E пол = E ⋅nτ,

где E  – энергия одного импульса, nτ  – число излученных импульсов.
Потерянной энергией является энергия, унесенная водой в охлаждающей системе

Eпот = cвρвV ΔT,

где c
 в  – удельная теплоёмкость воды, ρ
 в  – плотность воды, V  – объём воды, ΔT  – изменение температуры.
Затраченная энергия равна сумме полезной энергии и потерянной. Тогда КПД генератора равен:

    Eпол     Eпол          E ⋅nτ
η = Eзат = E-пол+-Eпот = E-⋅nτ-+cвρвVΔT-.

Отсюда

V = E-⋅nτ(1-− η)-=----6 Д-ж⋅700-ГЦ⋅3600 с(1−-0,36)---= 240 л
     ηcвρвVΔT     0,6 ⋅4200 Дж/(кг⋅ К)⋅1000 кг/м ⋅10 К
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!