Газ медленно переходил из состояния 1 в состояние 3. Процессы 1–2–3 показаны на графике p (V). Определите, что делает газ, когда он переходит в это состояние

начала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание воды от 20 град до 100град. ( температуры кипения) . Q1=c*m*( t2 - t1). ( c - удельная теплоемкость воды=4200Дж /кг*град, m -масса=0,2кг ( в системеСИ) , t1=20град, t2=100град. ) Q1=4200*0,2*( 100 - 20)=67200Дж. Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на парообразование: Q2=r*m ( r - удельная теплота парообразования=2300000Дж/кг). Q2=0,2*2300000=460000Дж. Общее затраченное количество теплоты равно сумме: Q=Q1+Q2. Q=67200+460000=577200Дж.  

Q=577200Дж. ( 577,2кДж или 0,5772МДж).

Дано:

n=30 квт=30*10^3 вт

s=1см2=10^-4 м2

deltat=15 град

с=4200 дж/кг*с

р=1000 кг/м3 =10^3 кг/м3

u -?

решение

это не гидродинамика - это просто теплообмен.

сечение трубки s

длина трубки l

вода находится в режиме нагрева время t  на длине l при скорости течения   u.

тогда за время t  пройдет объем воды v=s*l=s*u*t

плотность воды     p

масса воды  m=v*p=s*u*t*p

тогда скорость течения

u= m/(s*t*p)  (1)

при установившемся режиме deltat = 15 град

тогда количество тепла q=cm*deltat  (2)

если    n- мощность , то количество тепла также q=n*t (3)

по условию   потерь тепла нет, тогда приравняем

n*t = cm*deltat 

выразим массу

m= n*t  / (c*deltat  ) <   в (1)

u= n*t  / (c*deltat  ) *1/(s*t*p)  <   t  и преобразуем

u=n / (c*deltat*s*p)  < численные значения

u=30*10^3 / (4200*15*10^-4*10^3) = 4.76 м/с

ответ  4.76 м/с