Ускорение а=1.25*2=2.5м/с², масса m=500/2.5=200кг
Газ азот – двухатомный, а значит:
U = 5/2 νRT ;
∆U = 5/2 νR∆T = 5/2 νR (T2–T1) ;
∆U = [5/2] m/μ R (T2–T1) ≈ (2.5*20/28)*8.315*150 ≈ 75*1663/56 ≈
≈ 2230 Дж ≈ 2.230 кДж ;
Из уравнения идеального газа:
P1 V1 = νR T1 ;
P1 V2 = νR T2 ;
Вычитаем:
P1 ( V2 – V1 ) = νR ( T2 – T1 ) = A ;
A = [m/μ] R ( T2 – T1 ) ≈ (20/28)*8.315*150 ≈ 8315*3/28 ≈ 891 Дж ;
Газ нагревается, и совершает при этом работу, и на всё это нужна теплота от внешнего источника:
Q = ∆U + A = 5/2 νR (T2–T1) + νR (T2–T1) = 7/2 νR (T2–T1) ;
Q = [7/2] m/μ R (T2–T1) ≈ (3.5*20/28)*8.315*150 ≈ 8315*3/8 ≈
≈ 3120 Дж ≈ 3.120 кДж .
0,5 минуты = 30 секунд
N = A / t = m * g * h / t = 2400 кг * 10 Н / кг * 40 м / 30 секунд = 32000 Вт = 32 кВт
Ответ : 32 кВт
при последовательном подключении:
R=R1+R2+R3+R4=1200 Ом
при параллельном:
R1=R2=R3=R4=300 Ом
ответ г) уменьшилось в 4 раза