НПСФ 2004, Специална тема — Задача 2

Национално пролетно състезание по физика, Велико Търново, 13 – 14 март 2004 г — Специална тема · 13 март 2004 г. · 10 т.

Условие

В камерата на хладилник, който работи по цикъла на Карно, е поставен съд с $m = 1\ \mathrm{kg}$ вода с температура $t_0 = 0\ ^\circ\mathrm{C}$. Хладилникът консумира постоянна мощност $P = 80\ \mathrm{W}$ от електрическата мрежа, която се трансформира изцяло в механична работа, необходима за протичане на работния цикъл на хладилника. Хладилникът е поставен в стая с обем $V = 100\ \mathrm{m^3}$, с начална температура на въздуха $t_1 = 20\ ^\circ\mathrm{C}$ и начално налягане $p_a = 1{,}0.10^5\ \mathrm{Pa}$.

Топлината на топене на леда е $\lambda = 3{,}3.10^5\ \mathrm{J/kg}$. Стаята е топлоизолирана и херметично затворена, т.е. не обменя въздух с околната среда. Разглеждайте въздуха като идеален двуатомен газ. Приемете, че относителното изменение на абсолютната температура в стаята е много малко.

а) Колко време след включване на хладилника водата в камерата ще замръзне? [4,5 т.]

б) С колко ще се повиши температурата на въздуха в стаята, докато водата замръзне? [5,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2004_STproblems.pdf · официални решения: proletni_2004_STsolutions.pdf