5. При давлении 0,15 МПа в 1 м газа содержится 2 10 молекул. Какова средняя кинетическая энергия этих молекул. 1. Запишите данные и сделайте перевод.
2. Запишите формулу давления через кинетическую энергию и формулу концентрации.
3. Замените в первой формуле концентрацию через вторую формулу.
4. Выразите энергию.

Показать ответ

Ответ:

vovkatop228

18.06.2021 12:10

Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Q_1=c_1*m_1*(T_0-T_1)

(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С

Лед принял количество теплоты Q₂ :
$Q_2=m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_3*\lambda$ (2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
m_2=m_3+0,1

кг (3)

Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda$ (4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda \\ 
m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_2*\lambda=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda \\ \\ 
m_2(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda$

$m_2=(c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda)/(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)$ (5)

Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
$m_2=(4200*1*10+0,1*334000)/(2060*20+334000)\approx 0,201$ кг

ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

0,0(0 оценок)

Ответ:

Mogolan

21.05.2023 05:54

1. Молекулы вещества вследствие своего движения обладают двумя видами механической энергии:
1) Кинетическая энергия - энергия движения частиц.
2) Потенциальная - энергия взаимодействия частиц, вследствие их движения.
2. Большую внутреннюю энергию будет иметь вода при температуре 0, чем кусок льда при той же температуре. Этому можно дать несколько объяснений:
1) Вода - жидкость, лёд твёрдое вещество. По свойству жидкостей, молекулы, из которых они состоят, находятся в непрерывном движении, а молекулы твёрдых тел лишь колеблются около своего положения, следовательно энергия молекул (а, следовательно, и внутренняя энергия) воды больше энергии молекул льда и его внутренней энергии.
2) Чтобы лёд температурой 0 превратить в воду той же температуры, нужно сообщить ему энергию. Следовательно вода будет обладать большей энергией, чем лёд.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика