Формула вычисления давления (основное уравнение МКТ):
p = nkT, где n - концентрация молекул в сосуде, k - коэффициент Больцмана (1,38 × 10⁻²³ Дж/К), T - температура.
Сначала переводим градусы в Кельвины (T = t + 273):
T = 17°C + 273 = 290 К.
Концентрация молекул высчитывается по формуле: n = N/V.
Количество же молекул (т.е. N) можно высчитать по формуле:
N = Nₐm / M. (Nₐ = 6,02 × 10²⁴ моль⁻¹, M - молярная масса углекислоты = 44 × 10³ кг/моль.
Подставим всё в первую формулу:
p = Nₐm/M / V × kT.
Проведя некоторые математические преобразования получим конечную формулу:
p = RmT / VM (произведение Nₐ × k даёт универсальную газовую постоянную R = 8,31 Дж/К×моль). По другому эта формула называется уравнением состояния идеального газа.
Формула вычисления давления (основное уравнение МКТ):
p = nkT, где n - концентрация молекул в сосуде, k - коэффициент Больцмана (1,38 × 10⁻²³ Дж/К), T - температура.
Сначала переводим градусы в Кельвины (T = t + 273):
T = 17°C + 273 = 290 К.
Концентрация молекул высчитывается по формуле: n = N/V.
Количество же молекул (т.е. N) можно высчитать по формуле:
N = Nₐm / M. (Nₐ = 6,02 × 10²⁴ моль⁻¹, M - молярная масса углекислоты = 44 × 10³ кг/моль.
Подставим всё в первую формулу:
p = Nₐm/M / V × kT.
Проведя некоторые математические преобразования получим конечную формулу:
p = RmT / VM (произведение Nₐ × k даёт универсальную газовую постоянную R = 8,31 Дж/К×моль). По другому эта формула называется уравнением состояния идеального газа.
Подставляем все известные данные:
p = 8,31×16×290 / 6×44×10³ ≈ 0,15 Па.
Дано: m = 0,125кг, t = 20 °С
Найти: mдр
Общее количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы нагреть ее до кипения и испарить определяется по формуле:
Q = m*(c*(tк-t)+r),
где с = 4,2 кДж/кг - удельная теплоемкость воды;
r = 2260 кДж/кг;
tк = 100°С - температура кипения воды при атмосферном давлении.
Q = 0,125*(4,2*(100-20)+2260) = 324.5кДж.
Такое же количество теплоты нужно получить при сгорании дров. Считаем, что вся теплота при сгорании передается воде:
Q = mдр*q,
где q = 10000кДж/кг - удельная теплота сгорания дров.
Отсюда необходимая масса дров:
mдр = Q/q = 324.5/10000 = 0.032кг = 32г