Задание №1
Горение — сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания, сопровождающийся интенсивным выделением тепла. Процесс горения невозможен без кислорода.
Так как свечи одинаковые, то и горят они с одинаковой скоростью. Находятся обе свечи в воздухе объемом 3 литра, но к одной из свечей есть доступ кислорода, в виде открытия дна банки в атмосферу, тем самым кислород в такой банке не кончится, а значит свеча внутри этой банки будет гореть,пока есть воск, а во второй соответственно лишь определенное время, потому что весь кислород выгорит, и не останется топлива для поддержания горения. Давление внутри банки, стоящей на спичечных коробках, меньше, чем снаружи, следовательно, образуется тяга, и воздух затягивается внутрь банки. Получается, что свеча, которая находится в банке, не стоящей на спичечных коробках, потухнет быстрее.
Ответ: свеча, стоящая в банке на спичечных коробках, будет гореть дольше.
Задание №2
Обе свечи ограничены объемом кислорода, но в каждой банке по-разному, так как одна из свечей ниже другой, то соответственно в банке находится больше воздуха, а значит и больше кислорода. Поэтому гореть дольше свеча будет та которая занимает меньший объем.
Ответ: свеча, которая меньше по высоте, будет гореть дольше.
Задание №3
При стоке воды из ванной на рисунке мы видим закручивание против часовой стрелки. Можно предположить, что направление закручивания связано с вращением Земли и действием силы Кориолиса одной из сил инерции, существующей в неинерциальной системе отсчёта из-за вращения и законов инерции, проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения. Вращение воды в Северном полушарии будет против часовой стрелки, а в Южном – по часовой стрелке. Мы сами провели серию простых экспериментов в домашних условиях, и выяснили, что в определенных случаях вода может закручиваться как и по часовой стрелке, так и против. Также, ознакомившись в Интернете с лабораторными экспериментами, в которых принимались специальные меры предосторожности для исключения случайных возмущений (строго выдерживалась симметричность формы сосуда, жидкость перед сливом отстаивалась в течение длительного времени, предотвращалось воздействие воздушных потоков), мы узнали, что как в Северном, так и в Южном полушариях жидкость получает вращение, предсказываемое теорией. В некоторых экспериментах наблюдалось изменение направления вращения жидкости при приближении поверхности жидкости ко дну сосуда.
В известном учебнике по гидродинамике Милн-Томсона ( Милн-Томсон Л. Перевод с английского А.А.Петрова, Я.И.Секерж-Зеньковича и П.И.Пушкина под ред. Н.Н.Моисеева Учебное пособие Издательство: М., Мир) утверждается, что направление вращения зависит от температуры воды, хотя, возможно, это наблюдение может быть связано с тем, что заполнение ванны горячей и холодной водой происходило через разные краны, что могло приводить к небольшим начальным закручиваниям разного направления.
Известны сообщения о прямом экспериментальном доказательстве отсутствия преобладающего направления закручивания для истечения из ванн. Кроме этого, в пользу равновероятности левого и правого закручивания для большого числа ванн говорят эксперименты с истечением жидкости из сосудов с неодинаковой степенью шероховатости отдельных участков дна и стенок и несимметричным расположением сливного отверстия, а также эксперименты по моделированию похожего явления — генерации восходящих воздушных вихрей при нагреве подстилающей поверхности.
Существует также мнение о том, что в эксперименте нельзя наблюдать эффект закручивания, обусловленный только лишь силой Кориолиса, потому во вращательной симметрии в течении всегда возникает неустойчивость, которая ведет к возникновению вращения по часовой или против часовой стрелки с равной вероятностью. Эффект закручивания при этом во много раз сильнее, чем эффект, создаваемый силой Кориолиса. В действительности же и в Южном, и в Северном полушарии воронка в обыкновенной раковине может закручиваться как по часовой, так и против часовой стрелки в зависимости от индивидуальных особенностей геометрии конкретной ванны, структуры её поверхности (например, шероховатости) и конфигурации канализационной системы, а также из-за неровности поверхности земли, к примеру, здание, стоящее на холме или на склоне.
Ответ: Вода не всегда закручивается в одну и ту же сторону, это зависит от множества факторов.
Задание №4
Удельная теплота сгорания сухих дров равна 1,0 • 10 7 Дж / кг. Это означает, что при сгорании 1 кг сухих дров выделяется 10 МДж энергии. Сырые дрова не могут гореть, их сначала нужно высушить, то есть нагреть до 100 °С и испарить воду. При нагревании 1 кг воды необходимо затратить количество теплоты равное Q = cm ( t2-t1), где с – удельная теплоёмкость воды равная 4200 Дж / (кг• °С), m - масса воды, t1 – начальная температура воды ( температура окружающего воздуха в котором находятся дрова), t2 = 100 °С. При испарении воды необходимо затратить количество теплоты равное Q = L m, где L - удельная теплота парообразования воды равная 2,3 • 10 6 Дж / кг, m – масса воды. Таким образом, энергия полученная от сгорания сухих дров значительно больше, чем при сгорании сырых дров, и затрат гораздо меньше, из-за этого сухие дрова гораздо выгоднее и экономней в использовании.Ответ: Печи лучше топить сухими дровами, так как при их использовании экономия будет гораздо больше, нежели при использовании сырых дров.
Комментариев нет:
Отправить комментарий