МЛЯ Вода объемом 4 л налита в сосуд и имеет температуру 20 °С.
а) Определите массу воды. (ρ = 1000 кг/м 3 )
б) Определите, какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть воду до
температуры кипения. (с = 4200 Дж/(кг ∙°С, tкип = 100°С)).
в) Вычислите, какое количество теплоты необходимо, чтобы воду превратить в пар
(r = 2,3·10 6 Дж/кг).
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
Рисунок к задаче дополнен расчетами - в приложении.
График пути - прямая линия - равномерное движение S = V*t
So = 0 - начального пути - нет.
Время движения по шкале t = 7 c
Скорость определим по формуле: V = S/t
Из точки по оси времени t = 7 проводим до пересечения с графиком пути и от него проводим на ось пути S и получаем ... S = 3.5 м.
V = 3.5 : 7 = 0.5 м/с - скорость постоянная - ответ.
Этим расчетом мы получили ответ и на второй вопрос.
Путь за 7 с равен S = 3,5 м - полный путь - ответ
Определение времени для пути S = 3 м делаем в противоположном направлении. От S = 3 м проводим горизонтальную прямую до графика пути и далее вниз до пересечения с осью времени
t(3) = 6 c - время на 3 м - ответ.