Масса воды в дровах m = 5 кг Часть теплоты, выделяемой при сгорании дров, уйдёт на подогрев влаги с 0 градусов до температуры кипения 100 С, следовательно нагрев воды составит ΔT = 100 C а тепло, затраченное на нагрев воды составит Q₁ = mCΔT где C - удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж на кг на град Нагретая до температуры кипения вода будет выкипать, потребляя количество теплоты, равное Q₂ = mλ где λ - удельная теплота парообразования воды, равная 2 256 000 Дж на кг Q = Q₁ + Q₂ = m(CΔT + λ) = 5*(4200*100 + 2 256 000) = 13 380 000 Дж = 13,4 МДж Следовательно, 5 кг сырых дров при сгорании отдадут на 13.4 МДж меньше энергии. Из-за влаги. Если половину их массы составляет вода. По сравнению с сухими дровами вдвое меньшей массы.
Версия 1. В начальном состоянии давление кислорода массой 320 г было 83кПа. При увеличении температуры НА (!) 100К объем кислорода возрос на 50 л и давление стало 99,6 кПа. Найти начальный объем и температуру газа. Уравнение идеального газа вначале:
Версия 2. В начальном состоянии давление кислорода массой 320 г было 83кПа. При увеличении температуры ДО (!) 100К объем кислорода возрос на 50 л и давление стало 99,6 кПа. Найти начальный объем и температуру газа.
Уравнение идеального газа вначале:
Po Vo = (m/μ) R To ;
Уравнение идеального газа вконце:
P (Vo+∆V) = (m/μ) RT ;
Vo + ∆V = (m/μ) RT/P ;
Vo = (m/μ) RT/P – ∆V ;
Vo ≈ (320/32) 8.315 * 100 / 99 600 – 0.05 ≈ 1663/19920 – 0.05 ≈ 33.5 л ;
Часть теплоты, выделяемой при сгорании дров, уйдёт на подогрев влаги с 0 градусов до температуры кипения 100 С, следовательно нагрев воды составит
ΔT = 100 C
а тепло, затраченное на нагрев воды составит
Q₁ = mCΔT
где
C - удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж на кг на град
Нагретая до температуры кипения вода будет выкипать, потребляя количество теплоты, равное
Q₂ = mλ
где λ - удельная теплота парообразования воды, равная 2 256 000 Дж на кг
Q = Q₁ + Q₂ = m(CΔT + λ) = 5*(4200*100 + 2 256 000) = 13 380 000 Дж = 13,4 МДж
Следовательно, 5 кг сырых дров при сгорании отдадут на 13.4 МДж меньше энергии. Из-за влаги. Если половину их массы составляет вода. По сравнению с сухими дровами вдвое меньшей массы.
В начальном состоянии давление кислорода массой 320 г было 83кПа. При увеличении температуры НА (!) 100К объем кислорода возрос на 50 л и давление стало 99,6 кПа. Найти начальный объем и температуру газа. Уравнение идеального газа вначале:
Po Vo = (m/μ) R To ;
Уравнение идеального газа вконце:
P (Vo+∆V) = (m/μ) R (To+∆T) ;
Вычтем из второго первое:
P (Vo+∆V) – Po Vo = (m/μ) R ∆T ;
P Vo + P ∆V – Po Vo = (m/μ) R ∆T ;
Vo (P–Po) = (m/μ) R ∆T – P ∆V ;
Vo = [ (m/μ) R ∆T – P ∆V ] / [ P – Po ] ;
Vo ≈ [ (320/32) 8.315 * 100 – 83 000 * 0.05 ] / [ 99 600 – 83 000 ] ≈ 833 / 3320 ≈ 251 л ;
Из первого:
To = Po Vo / [ R (m/μ) ] ;
To = [ ∆T – P∆V/(Rm/μ) ] / [ P/Po – 1 ] ;
To ≈ [ 100 – 99 600 * 0.05 /( 8.315 * 320/32 ) ] / [ 99 600 / 83 000 – 1 ] ≈ (415/83) [ 100 – 99600/1663 ] ≈ 201 К ;
Версия 2.
В начальном состоянии давление кислорода массой 320 г было 83кПа. При увеличении температуры ДО (!) 100К объем кислорода возрос на 50 л и давление стало 99,6 кПа. Найти начальный объем и температуру газа.
Уравнение идеального газа вначале:
Po Vo = (m/μ) R To ;
Уравнение идеального газа вконце:
P (Vo+∆V) = (m/μ) RT ;
Vo + ∆V = (m/μ) RT/P ;
Vo = (m/μ) RT/P – ∆V ;
Vo ≈ (320/32) 8.315 * 100 / 99 600 – 0.05 ≈ 1663/19920 – 0.05 ≈ 33.5 л ;
Из первого:
To = Po Vo / [ R (m/μ) ] ;
To = Po ( T/P – ∆V/[Rm/μ] ) ;
To ≈ 83 000 ( 100 / 99 600 – 0.05/[8.315*320/32] ) ≈ 83 000 ( 1/996 – 1/1663 ) ≈ 33.4 К.
Но при этой температуре кислород жидкий (ниже 90К), так что вторая версия задачи – невозможна.