1. Какова работа, выполненная системой, если она получила 17МДж теплоты и ее внутренняя энергия изменилась на 31МДж?

1. Чтобы определить работу, выполненную системой, когда она получила определенное количество теплоты и ее внутренняя энергия изменилась, мы должны использовать закон сохранения энергии. Согласно этому закону, изменение внутренней энергии системы равно разнице между полученной системой теплотой и работой, выполненной системой:

$$\mathrm{\Delta }U=Q-W$$

Где $\mathrm{\Delta }U$ - изменение внутренней энергии, $Q$ - полученная системой теплота и $W$ - работа, выполненная системой.

В данном случае, $\mathrm{\Delta }U$ равно 31МДж, $Q$ равно 17МДж. Мы хотим найти значение $W$. Подставляя известные значения в уравнение, получаем:

$$31=17-W$$

Теперь, чтобы найти значение $W$, мы должны выразить $W$ в уравнении:

$$W=17-31=-14МДж$$

Таким образом, работа, выполненная системой, составляет -14МДж.

2. КПД (коэффициент полезного действия) двигателя внутреннего сгорания определяется как отношение полезной мощности к затраченной энергии. Полезная мощность может быть выражена через разницу температур между нагревателем и холодильником:

$$P_{\text{полезная}}=(T_{\text{нагреватель}}-T_{\text{холодильник}})$$

Затраченная энергия выражается через разницу температур между источником и холодильником:

$$P_{\text{затраченная}}=(T_{\text{нагреватель}}-T_{\text{холодильник}})$$

Теперь, подставляя известные значения температур в эти формулы:

$$P_{\text{полезная}}=(125-17)=108$$

$$P_{\text{затраченная}}=(125-17)=108$$

Теперь, используя эти значения, мы можем выразить КПД:

$$\text{КПД}=\frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{затраченная}}}=\frac{108}{108}=1$$

Таким образом, КПД двигателя внутреннего сгорания при указанных температурах равен 1.

3. Очки запотевают, когда человек выходит из мороза и попадает в теплую комнату из-за разницы в температуре и влажности воздуха. В холодном воздухе мороза содержится меньше влаги, и при контакте с более теплыми очками вода на них конденсируется, образуя маленькие капли. Это происходит из-за того, что при охлаждении воздуха увеличивается его относительная влажность, что приводит к конденсации воды на поверхностях с более высокой температурой. Таким образом, разность температур воздуха и поверхности очков, а также разность относительной влажности, приводят к запотеванию очков.

4. Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 10 кг воды при температуре 50°C, в пар, мы можем использовать уравнение:

$$Q=m\cdot c\cdot \mathrm{\Delta }T$$

Где $Q$ - количество теплоты, $m$ - масса вещества, $c$ - удельная теплоемкость, $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды равна 4.18 кДж / (кг*°C). Мы хотим выразить $Q$ для указанных значений $m$ и $\mathrm{\Delta }T$:

$$Q=10\cdot 4.18\cdot 50$$

Выполняя вычисления, получаем:

$$Q=2090$$

Таким образом, для превращения 10 кг воды, взятой при температуре 50°C, потребуется 2090 кДж теплоты.