Question

1. Samolot o masie 45 ton leci na wysokości 10 km z prędkością 750 km/h. Oblicz, jaką pracę wykonają silniki samolotu jeżeli pilot wzniesie się na wysokość 11 km i zwiększy jego prędkość do 800 km/h. Z jaką mocą podczas tego manewru będzie pracował każdy z czterech silników samolotu, jeżeli manewr trwa 45s?

2. Z jakiej wysokości należałoby upuścić bryłę lodu o temperaturze 0 stopni cels., aby całkowicie stopniała? Pomiń straty energii. Ciepło topnienia lodu ct=334 kJ/kg.

Answer 1

m= 45 ton = 45 000 kg

Δh= 11-10=1 km = 1000 m

Δv= 800-750 = 50 km/h = 125/9 m/s

t = 45 s

W=?

P=?

n=4

 

W = ΔEp+ΔEk czyli praca wykonana równa się sumie przyrostów energii

W= m*g*Δh+ 1/2 *m *(Δv)²

W= 45 000 kg*10 m/s² *1000 m + 1/2 * 45 000 kg * (125/9 m/s)²

W=  450 MJ + 4,34 MJ = 454,34 MJ

 

P = 454,3 MJ / 45 s = 10,09 MW

P1= P/n 10 MW/4 = 2,5 MW

każdy silnik musiłą mić moic 2,5 MW

 

2

Q = m*ct

E= m*g*h

 

Ilość ciepła musi się równać energii potencjalnej

 

m*ct = m*g*h //m

ct = g*h

h= ct/g

 

h= 334 kJ/kg / 10 m/s²

h= 334 000 / 10 m = 33 400 m = 33,4 km