З льоду масою 5кг, узятого за температури -10⁰С отримали воду. До якої температури нагрілася вода, якщо було спалено 200 г природного газу? Уважайте що вода отримує 25% енергії, що виділяється при згорянні газу​

атмосферноe давлениe Po= 100 кПа= 10^5 Па

площадь S= 10 см2= 10*10^-4 м2

масса M= 5 кг

g=10 м/с2 –ускорение св. падения

расстояниe до дна сосуда L= 20 см= 0.2 м

ускорение лифта а= 3 м/с2

x - ?

На поршень действуют силы

Снизу сила (F) давления газа P =vRT/V = vRT/(SL) – уравнение Менделеева -Клайперона

F=P*S = vRT/(SL) *S= vRT/L (1)

Сверху вес(сила тяжести) (Fт) + сила атмосферного давления Fo

Fo=S*Po (2)

Fт=Mg (3)

Состояние равновесия поршня – равенство сил (1)(2)(3)

F=Fo+Fт

vRT/L = S*Po + Mg ; vRT= (S*Po + Mg )*L - лифт стоит

vRT/х= S*Po + M(g -а ) ; vRT= (S*Po + M(g -а ) )*x– лифт движется

Так как Изменение температуры газа не учитывать. ,то левые части равны, а значит равны и правые части

(S*Po + Mg )*L = (S*Po + M(g -а ) )*x

Х=(S*Po + Mg )*L / (S*Po + M(g -а ) )

Х=(10*10^-4 *10^5 + 5*10 )*0.2 / (10*10^-4 *10^5 + 5*(10 -3 ) ) = 2.22 см

1- Дано:

m=0,3 кг.

T=280 К.

P=8,31*10^4 Па.

M=0,028 кг/моль.

V=?

_______

Запишем уравнение Менделеева - Клапейрона:

Где R - 8,31 Дж/(Моль*К). A v=m/M.

Выразим V:

Подставляем данные:

V=((0,3/0,028)*8,31*280)/(8,31*10^4)=0,3 м^3.

ответ: V=0,3 м^3.

2- Дано:

P1=2,8 МПа=2,8*10^6 Па.

T1=280К.

P2=1,5МПа=1,5*10^6 Па.

T2=?

______
Решение: ( В данной задаче объем постоянен).

Запишем уравнение Менделеева - Клапейрона для двух случаев:

Поделим первое уравнение на второе, получим:

Подставим числа:

T1=(280*1,5*10^6)/(2,8*10^6)=150К.

ответ: T1=150К.