Відкриту посудину з водою температура якої 20° цельсія поставили на електронну плитку через вісім годин вона закипіла скільки ще часу потрібно щоб уся вода перетворилася на пару

Объяснение:

Дано:

Q = 0 - процесс адиабатный

m = 1 кг

t₁ = 15°C;          T₁ = 273+15 = 288 K

p₁ = 1 бар = 1·10⁵ Па

p₂ = 8 бар = 8·10⁵ Па

i = 5 - число степеней свободы воздуха

M = 29·10⁻³ кг/моль - молярная масса воздуха

A - ?

V₂ - ?

T₂ - ?

Число молей воздуха:

ν = m/M = 1 / (29·10⁻³) ≈ 34,5 моль

Постоянная Пуассона:

γ = (i + 2) / i = (5+2)/5 = 7/5 = 1,4

Теплоемкость при постоянном объеме:

Cv = i·R/2 = 5·8,31/2 ≈ 20,8 Дж / К

1)

Из уравнения Менделеева-Клапейрона:

p₁·V₁ = ν·R·T₁

Первоначальный объем воздуха:

V₁ = ν·R·T₁ / p₁ = 34,5·8,31·288 / (1·10⁵) ≈ 0,83 м³

Из уравнения Пуассона:

p·(V)^γ = const

Имеем:

p₁·(V₁)^γ = p₂·(V₂)^γ

1·0,83^(1,4) = 8·(V₂)^(1,4)

0,77 = 8·(V₂)^(1,4)

V₂ ≈ 0,19 м³

2)

Найдем температуру:

T₁·V₁^(γ-1) = T₂·V₂^(γ-1)

288·0,83^(0,4) = T₂·0,19^(0,4)

T₂ = 288·0,928/0,515 ≈ 520 К

3)

Работа:

A = ν·Cv·(T₁ - T₂) = 24,5·20,8·( 288 - 520) ≈ - 120 кДж

Работа имеет знак "-" , поскольку не газ совершил работу, а работа совершена над газом.

Fвыт  = рв  - рж = 2,73 н -  2,10 н = 0,63 н fвыт  =  рgvпчт  =  рж  = mж*g - (пчт - погруженная часть тела) mж  =  pж/g = 0,63 н / 9,8 н/кг = 0,064  кг = 64 г рж  =  mж/v = 64 г /  50 см^3  = 1,28  г/см^3 f  =  pя  - в воде f  =  p - fвыт = р - рж*g*vя mя  =  р / g = 3950 н / 10 н/кг = 395 кг ря  =  7800 кг/м^3 плотность стали vя  =  mя  / ря = 395 н / 7800 н/м^3 = 0,051 м^3 f  =  3950 н  - 1000  кг/м^3 * 10 н/кг * 0,051 м^3  = 3950 н  - 510 н = 3440 н