Олимпиада по физике, помогите пожалуйста

Давайте разберемся с каждым вопросом по порядку.

1. **Сколько разных удельных теплот сгорания получено в эксперименте?**

Удельная теплота сгорания (q) вычисляется по формуле: q = Q/m, где Q – количество выделившейся теплоты, m – масса сгоревшего вещества. Рассчитаем q для каждого эксперимента и найдем уникальные значения:

* q1 = 1200 ккал / 80 г = 15 ккал/г
* q2 = 1500 ккал / 50 г = 30 ккал/г
* q3 = 800 ккал / 40 г = 20 ккал/г
* q4 = 1200 ккал / 40 г = 30 ккал/г
* q5 = 1200 ккал / 80 г = 15 ккал/г
* q6 = 1200 ккал / 60 г = 20 ккал/г
* q7 = 1800 ккал / 60 г = 30 ккал/г
* q8 = 1200 ккал / 80 г = 15 ккал/г
* q9 = 900 ккал / 60 г = 15 ккал/г
* q10 = 1000 ккал / 50 г = 20 ккал/г

Уникальные значения: 15, 20 и 30 ккал/г.

*Ответ: 3*

2. **Какое количество воды можно было нагреть от 0°С до 100°С, используя выделившуюся в эксперименте энергию?**

Суммарное количество теплоты: Q_общ = 1200 + 1500 + 800 + 1200 + 1200 + 1200 + 1800 + 1200 + 900 + 1000 = 12000 ккал. Формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания воды: Q = mcΔT, где m – масса воды, c – удельная теплоемкость воды, ΔT – изменение температуры. Подставим значения и найдем массу воды: 12000 ккал = m * 1 ккал/(кг*°C) * 100°C. m = 120 кг.

*Ответ: 120*

3. **Чему равен КПД ракетного двигателя?**

Полезная работа: A = Mgh = 2100 кг * 10 м/с² * 3000 м = 63*10⁶ Дж. Энергия, выделенная при сгорании топлива: Q = qm (здесь q - максимальная удельная теплота сгорания, найдем ее из таблицы). Максимальная q = 30 ккал/г = 30*10³ кал/г = 30*10³ * 4.1868 Дж/г = 125604 Дж/г = 125.604*10⁶ Дж/кг. Q = 125.604*10⁶ Дж/кг * 5 кг = 628.02*10⁶ Дж. КПД = A/Q * 100% = (63*10⁶ Дж) / (628.02*10⁶ Дж) * 100% ≈ 10%.

*Ответ: 10*

4. **Какую наименьшую порцию топлива за раз сжигали в эксперименте?**

Наименьшая масса топлива в таблице – 40 г.

*Ответ: 40*

5. **Какое суммарное количество теплоты выделилось в результате экспериментов?**

Q_общ = 12000 ккал = 12 Мкал.

*Ответ: 12*