Задачи › Испарение и кипение

Акациевый мёд

  1. Акациевый мёд

    МОШ 2023/24, 8 кл.
    5/10

    На расстоянии 600 м от пчелиного улья растёт акация, откуда каждая пчела переносит в улей 30 мм\(^3\) нектара за один полёт. При производстве мёда пчёлы испаряют часть содержащейся в нектаре воды, составляющей 60% его массы. В результате содержание воды в мёде уменьшается до 20% от его массы. Пчёлы получают энергию, необходимую для испарения воды, употребляя часть принесённого нектара. За 10 дней цветения пчелиная семья произвела 20 кг мёда. Определите среднюю мощность, затрачиваемую пчёлами только на испарение воды. Какое общее расстояние пролетели пчёлы, собирая нектар и перенося его в улей? Плотность нектара равна \(1{,}2\) г/см\(^3\). Известно, что 1 кг нектара обеспечивает пчёлам \(6{,}0\) МДж энергии, а для испарения 1 кг воды пчёлам требуется затратить \(2{,}4\) МДж энергии. Считайте, что от улья до акации и обратно пчёлы летают по прямой.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сухой остаток нектара не меняется при выпаривании: по нему найдите массу исходного нектара. Не забудьте, что часть нектара пчёлы сами съедают, поэтому принести пришлось больше.

    Ответ

    \(P = 56\) Вт; \(s = 1{,}6\cdot 10^9\) м.

    Решение

    В 20 кг мёда содержится 4 кг воды, следовательно, масса «сухого» нектара (который не содержит воды) равна 16 кг. Пусть \(x\) — масса нектара, из которого сделали 20 кг мёда, тогда \(0{,}4\,x = 16\) кг. Стало быть, \(x = 40\) кг. Всего пчёлы испарили \(40\cdot 0{,}6 - 4 = 20\) кг воды, на что потребовалось 48 МДж энергии. Средняя мощность, затрачиваемая пчёлами только на испарение воды, равна \[P = \frac{20\text{ кг}\cdot 2{,}4\cdot 10^6\text{ Дж/кг}}{10\cdot 24\cdot 3600\text{ с}} = 56\text{ Вт}.\] Масса съеденного пчёлами нектара равна \[m = \frac{48\text{ МДж}}{6{,}0\text{ МДж/кг}} = 8\text{ кг}.\] Следовательно, всего пчёлы перенесли 48 кг нектара. При этом было совершено \[\frac{48\text{ кг}}{1200\text{ кг/м}^3\cdot 30\cdot 10^{-9}\text{ м}^3} \approx 1{,}33\cdot 10^6\] полётов. За каждый полёт пчела пролетает 1200 м, поэтому общее расстояние, которое пролетели пчёлы, равно \(1200\text{ м}\cdot 1{,}33\cdot 10^6 = 1{,}6\cdot 10^9\) м.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи