Какое количество энергии требуется для превращения воды массой 5 кг, взятой при температуре 30 °С, в пар?

Показать ответ

Ответ:

arishkakorneva

19.09.2020 09:14

А) 1. температура газа в начальном состоянии T1

по ур-ию М.-К.: P1 V1 = v R T1 => T1 = (P1 V1) / (v R).

T1 = (10^(5)*10^(-2)) / 8.31 ≈ 120.34 K

2. температура в конце изобарного процесса T2

по закону Гей-Люссака: V1 / T1 = V2 / T2,

T2 = T1 V2 / V1.

T2 = (120.24*3*10^(-2)) / (10^(-2)) = 360.72 K

3. температура в конце изохорного процесса T3

по закону Шарля: P2 / T2 = P3 / T3,

P1 / T2 = 2P1 / T3,

T3 = 2 T2.

T3 = 2*360.72 = 721.44 K

б) полная механическая работа, совершенная газом

A = A1 + A2 + A3,

A1 = 0 (по условию нам просто даны данные, но не говорится, в начальном положении с газом что-то происходит)
A3 = 0 (так как V=const)

A = A2 = P1 (V2 - V1)

A = 10^(5) * 10^(-3) * (30 - 10) = 2 000 Дж = 2 кДж

в) полное изменение внутренней энергии газа

ΔU = ΔU1 + ΔU2 + ΔU3

ΔU1 = 0 (аналогично)

ΔU = ΔU2 + ΔU3

ΔU2 = (i/2) * v R (T2 - T1),
ΔU3 = (i/2) * v R (T3 - T2) = (i/2) * v R T2

ΔU = (i/2) * v R (T3 - T1).

ΔU = 1.5*8.31*(721.44 - 120.34) ≈ 7492.7 Дж ≈ 7.5 кДж

г) количество теплоты, приобретенное газом

по 1 закону термодинамики: Q = A + ΔU

Q = 2 + 7.5 = 9.5 кДж

0,0(0 оценок)

Ответ:

foxylol1

11.10.2020 04:58

А)

1. масса водорода

v1 = m1 / M => m1 = v1 M

m1 = 10^(3) * 2*10^(-3) = 2 кг

2. объем первого сосуда

по уравнению Менделеева-Клапейрона:

P1 V1 = v1 R T1 => V1 = v1 R T1 / P1

V1 = (10^(3)*8.31*300)/(4*10^(6)) ≈ 0.623 м³

б)

плотность водорода до открытия крана

разделив на объем обе части уравнения Менделеева-Клапейрона (с расписанным количеством вещества), выводим плотность:

p = (P1 M) / (R T1).

p = (4*10^(6)*2*10^(-3)) / (8.31*300) ≈ 3.208 кг/м³

в)

объем второго сосуда

очевидно, что V1 + V2 = V (V2 - это искомый объем 2 сосуда, V - общий объем 1 и 2 сосуда; пренебрегаем объемом трубки)

значит, V2 = V - V1

объем обоих сосудов определим из уравнения М.-К.:

P2 V = v1 R T2,

V = v1 R T2 / P2.

V = (10^(3)*8.32*270)/(2*10^(6)) ≈ 1.123 м³

тогда V2 = 1.123 - 0.623 = 0.5 м³

г)

отношение тепловых скоростей... V(до)/V(после) - ?

V(до) = sqrt(3RT1/M)
V(после) = sqrt(3RT2/M)

тогда V(до)/V(после) = √T1 / √T2

V(до)/V(после) = 17,320 / 16,431 ≈ 1,054

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика