Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абражевич Э.Б. -> "Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика " -> 14

Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика - Абражевич Э.Б.

Абражевич Э.Б., Иванов Д.А., Кириченко А.В. Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика — М.: МЭИ, 1997. — 56 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikamolekulyafizikaitermodinamika1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 .. 17 >> Следующая


6 6

откуда D = 2d, т.е. диаметр получившейся капли будет в 2 раза

Л fj

больше диаметра исходных капель. Тогда En2 = сгя?) = 4стла? . Уменьшение поверхностной потенциальной энергии составит

і і fj

AEn = En2-Eni = 4сгла? = 6 мкДж и выделится в виде тепловой энергии.

4.6. При измерении нормального атмосферного давления без учета капиллярного эффекта ртуть в трубке поднимется на высоту ho = 760 мм. Если учесть капиллярный эффект, то ртуть поднимется

2сг

на высоту h\ = ho - h, где h =- (см. задачу 4.1), т.к. руть не

Pgr

смачивает стекло. Поскольку h = 2,8 мм, то относительная

_ Ah fu-h,

погрешность в определении давления составит Sp = — = —-- =

К К

= 0,0036 = 0,36 %.

4.7. При 40 % влажности в воздухе комнаты вместимостью V находится масса воды щ=р\У, где р\=г\рп. Поскольку

_РнМ_ то _ ПРНМ у Аналогично при 60 % влажности в Ии RT 1 RT

ггрМ

воздухе должна содержаться масса воды w2 = ^ * ¦ Тогда для

увеличения влажности воздуха необходимо испарить массу воды

т = щ-щ= -2 ~ П)РиМ V = 170 г. 2 і RT

4.8. Если бы в сосуде образовался насыщенный пар, то его масса при температуре T = 453 К должна была составить тн = Ph^ = 25,25 кг. Так как т kitik ,то вся вода превратилась в

46 ненасыщенный пар. Тогда тпаРа = т = 20 кг. Давление пара MV

4.9. Поскольку давление пара р\ при температуре t\ = 100 °С меньше давления насыщенного пара при той же температуре (рн = = IO5 Па), то пар ненасыщен. Значит, его поведение будет подчиняться закону изотермического процесса p\V\ = piVi. Следовательно, давление пара должно вырасти в 5 раз и составить рг = 2-Ю5 Па. Но как только давление достигнет значения давления насыщенного пара, пар перейдет в состояние насыщения и дальнейшее уменьшение объема не изменит его давления. Окончательное давление будетр„= IO5 Па.

4.10. Давление полученного пара при ti = 100 °С составит mRT ...

рп = — = 34,4 кПа. Это значение меньше давление насыщенного

пара при ti = 100 °С (рк = IO5 Па), поэтому вида испарится полностью, и получится ненасыщенный пар. После испарения всей воды давление в сосуде определится суммой парциальных давлений воздуха р' и водяного пара р" = рп. При этом в

T2

соответствии с законом изохорного процесса р = р0 —^.

То

Окончательно р = р„ — + m^ll = 1,7 • 105Па. и 0 T0 MV

4.11. Давление полученного пара при ti = 100 °С составит

mRT тт

^n=--=1,2105 кПа. что превышает давление насыщенного

MV

пара при ti = 100 °С (ри = IO5 Па). Вода испарится не полностью, и образуется насыщенный пар с р" = рп = ри. Тогда (см. задачу 4.10)

P = Po-^- + Ри =2,37 IO5 Па.

4.12. Давление пара при влажности r\ = 65 % составит Pl = Ри 1 г\' а ПРИ влажности п- P2 = ри2 r2 . Поскольку р\ = рг, то

h = r\ = 1,17 = 117 %. что показывает на выпадение росы. Pu2

Поэтому при 12 = 9 0C в воздухе будет насыщенный пар. Чтобы

47 определить количество росы, необходимо найти массу 1 м3 пара при температурах и ti , и из первого результата вычесть второй. Запишем уравнение Менделеева - Клапейрона для каждого из

двух состояний пара:

M

wHn

Pu2V = -^RT2. L M

Tг - MV ( Dn »„2^1

Количество выпавшей росы Tn = Tnn -Wilin =--_

R V 7J T2 J

= 1,18 г.

5. Тепловые явления

5.1. Поскольку V = F0(l + ?t) , то для воды при h = 10 °С имеем F2 = F0Jl + ?2('2-'*)]> где С = 4 °С, a F0 = F1 (1 +?xt*). Окончательно получаем F2 = F,(l +[l + ?2(f2 -**)] = 1,00016 л.

тп

5.2. Плотность ртути р = —, где m = const. Объем ртути при t = = 100 °С составляет F = F0[l +?(z - /0)], где to = 20 °С. Тогда

р =-Aj-= , 3 4 г/смз

1+ /?(/-/„)

5.3. Объем нефти в емкости при температуре t\ = -5 °С составляет Vi=S(I-H), где ^-сечение емкости. При температуре ti = = 30 °С объем нефти увеличится до значения F2 = F1Jl + ?(t2 - J1)] = = 1,035(/ - h)S = 7,965. Это значение меньше объема емкости F0 = =hS = 8S, поэтому нефть не выльется.

5.4. Объем жидкости при температуре ti составит F2 = F0[l + ?(t2 — ?])] = 1,015Fo = 10,15 л. Из бидона вытечет объем жидкости F= Vi - F0 = 0,15 л.

5.5. Жидкости в сосуде обмениваются между собой теплотой таким образом, что Qi + Qi + Qi = 0, где Qi = qmi(0 - Ii) - теплота, потребляемая для изменения температуры первой жидкости от t\ до 0; Q2 = c2m2(& - t2) - теплота, потребляемая для изменения

48 температуры второй жидкости от ti до 0; Q3 = c3w3(© -t3) -

теплота, потребляемая для изменения температуры третьей

„ Л с\тхц + c2m2t2 + c3m3t3 жидкости от ?3 до ©. Тогда 0 = -t—!-!-—J = - 19 °С.

cIwlI+ с2т2 + C3W3

5.6. Qi = C(?i -12) - теплота, потребляемая для изменения температуры термометра от ti до t\\ Q2 = ст(ц -0) - теплота, потребляемая для изменения температуры воды от © до t\.

Поскольку Qi + Q2 = 0, то © = С('' ~~ h) + СШ{ = 32,5 °С.

cm

5.7. Q1 = qw](?-?]) - теплота, потребляемая для изменения температуры сосуда от t\ до t\ Q2 = c2m2(t -12) - теплота, потребляемая для изменения температуры воды от ti до t. По условию Qi + Qi+ ^потерь = 0, где ^потерь = qr . Тогда
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 .. 17 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed