. Изо льда с температурой 0 С надо получить стоградусный водяной пар. Сколько для этого потребуется тепла, если масса
льда 5 кг?
Сколько тепла надо отнять от 0,1 кг водяного пара, взятого при температуре 100°С, чтобы получить из него воду с температурой 50°С?
И на первую дайте ответ нормальный
1
дано
V=const
V=5x4x2.5 м³
p=10^5 Па - норм атм давл
T1=10 C=283 K
dT=12 C
µ =29 г/моль
С=716 Дж/кг*К.
Q - ?
решение
комната размеры не меняет - процесс изохорный
p1/p2=T1/T2
p2 =p1*T2/T1=p1*(T1+dT)/T1
dp=p2-p1=p1*(T1+dT)/T1 -p1=p1*((T1+dT)/T1 -1)=p1*(1+dT/T1 -1)=p1*dT/T1
все количество тепла Q идет на повышение внутренней энергии dU газа/воздуха
воздух - многоатомный газ i=6
dU =i/2*vRT =6/2*vRT=3vRT=3*dp*V=3*V*p1*dT/T1=
=3*5x4x2.5*10^5*12/283=636042 Дж=636 кДж
ответ 636 кДж
2
дано
V1=10л
Т1=0 С
V2=3л
Т2=90 С
p=1000 кг/м3
С=4200Дж/кг*К
Сс =0
T -?
решение
холодная вода поглощает тепло Q1=Cm1(T-T1)=C*p*V1*(T-T1)
горячая вода отдает Q2=C*p*V2*(T-T2)
уравнение теплового баланса
Q1+Q2=0
C*p*V1*(T-T1) +C*p*V2*(T-T2) =0
V1*(T-T1) +V2*(T-T2) =0
V1*T-V1*T1 +V2*T-V2*T2 =0
(V1+V2)*T = V1*T1+V2*T2
T = (V1*T1+V2*T2) / (V1+V2) <---объем находится в отношении ,не надо переводить м3
T = (10*0+3*90) / (10+3) = 270 /13 =20,76923 =20.8 ~ 21 C
ответ 21 С
A1=ΔU=3/2nR(T2-T1)=3*mR(T2-T1)/2M=3*0.01*8.31(T2-T1)/2*32=0.0039(T2-T1) -при адиабатическом процессе нет отеплового обмена со средой , тогда первое начало термодинамики записано так
A2=(p3-p4)9V - при изотермич процессе
p3V=nRT1 p3=nRT1/V
10p4V=nRT1 p4=nRT1/10V
A2=(nRT1/V-nRT1/10V)9V=8.1nRT1=8.1mRT1/M=8.1*0.01*8.31*T1/32=0.021T1
A1/A2= 0.0039(T1-T2)/0.021T1=0.186 (T2-T1)/T1
то есть при адиабатичесом процессе работа совершается меньшая в 0.186 (T2-T1)/T1 раз