ДОБЫВАЕМ ОГОНЬ.В племени Чао-ча шаманы добывают огонь трением. Один конец деревянной палочки трется при вращении об углубление в деревянной дощечке. Около углубления расположен сухой мох, который воспламеняется, если температура дерева достигнет 180°С. Дерево – плохой проводник тепла, поэтому нагревается при трении только 10 г древесины. На нагревание дерева идет 30% работы, совершаемой шаманом. При этом, ежесекундно, в окружающую среду уходит, в среднем, 10 Дж тепла. На поляне, где идет ритуал добывания огня, сейчас прохладно, температура 0°С. Сколько времени нужно для получения огня, если шаман может длительное время развивать мощность, вращая в руках палочку, 100 Вт? Удельную теплоемкость дерева примите равной 2кДж/кг°С

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим массу дерева, которое нагревается при трении:
Q = mcΔT
где Q - количество теплоты, необходимое для нагревания дерева до 180°С,
m - масса дерева,
c - удельная теплоемкость дерева,
ΔT - изменение температуры.

Дано, что нагревается 10 г древесины, удельная теплоемкость дерева 2 кДж/кг°С.
Переведем массу дерева в килограммы:
m = 10 г = 0.01 кг.

Теперь можем найти количество теплоты, необходимое для нагревания дерева до 180°С:
Q = 0.01 кг 2 кДж/кг°С (180 - 0) = 3.6 кДж.

Далее найдем работу шамана:
W = 30% * 3.6 кДж = 1.08 кДж.

Теперь найдем время, за которое шаман сможет получить огонь при мощности 100 Вт:
P = W/t
t = W/P = 1.08 кДж / 100 Вт = 10.8 с.

Итак, для получения огня шаману потребуется примерно 10.8 секунд при мощности 100 Вт.