Пусть V, р и Т0(273 К) начальные: объем, давление и температура воздуха в каждом сосуде.А после нагревания одного на ∆Т(2 К) и такого же охлаждения другого, состояния газов станут соответственно: V1, р1, Т1 и V2, р2, Т2 . По уравнению состояния (Клапейрона-Менделеева) для газов в обоих сосудах: V1*p1/T1=V*p/T0;V2*p2/T2=V*p/T0 Тогда V1*p1/T1=V2*p2/T2 Капля ртути будет перемещаться до тех пор, пока давление р1 не станет равным давлению р2, тогда имеем: V1/T1=V2/T2 Но V1 = V + S∙x, V2 = V – S∙x (V +S∙х)*(T0 – ∆T) = (V – S∙х) *(Т0 + ∆T), х — смещение капли ртути, S (200 кв.мм=2кв.см)— площадь сечения трубки, тогда изменение объёма за счёт перемещения капли: ∆V = S∙x. Тогда х равно x = V∙∆T/(S∙T0)=200*2/(2*273)=0.73 см=7.3 мм.
1)1 м3 кислорода, водорода, азота и других газов при нормальных условиях будет содержать одинаковое количество молекул. Количество вещества для любого газа в 1 м3 = 1000 л n = V/Vm = 1000/22,4 = 44.64 моль, где Vm = 22,4 л/ моль - молярный объем (1 моль газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 л) Число молекул любого газа в 1 м3 N = Na*n = 44,64*6,02*10^23 = 2,6875*10^25 где Na = 6,02*10^23 1/моль - число Авогадро (такое количество молекул содержит 1 моль вещества) 2) Qполуч.= Своды mводы (t2 - t1)= 4200 х 50 х 80 = 168 х 10^5 Дж
Qотд. = q(кер) m(кер) = 408 х 10^5m Дж
m = 168/408 = 0,41 кг
C учетом КПД: 0,41/0,35 = 1,18 кг
ответ: Масса керосина 1,18 кг или (при p=0,85) ~1 литр.
V1*p1/T1=V*p/T0;V2*p2/T2=V*p/T0
Тогда V1*p1/T1=V2*p2/T2
Капля ртути будет перемещаться до тех пор, пока давление р1 не станет равным давлению р2, тогда имеем:
V1/T1=V2/T2
Но
V1 = V + S∙x, V2 = V – S∙x
(V +S∙х)*(T0 – ∆T) = (V – S∙х) *(Т0 + ∆T),
х — смещение капли ртути, S (200 кв.мм=2кв.см)— площадь сечения трубки,
тогда изменение объёма за счёт перемещения капли:
∆V = S∙x.
Тогда х равно
x = V∙∆T/(S∙T0)=200*2/(2*273)=0.73 см=7.3 мм.
Количество вещества для любого газа в 1 м3 = 1000 л
n = V/Vm = 1000/22,4 = 44.64 моль,
где Vm = 22,4 л/ моль - молярный объем (1 моль газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 л)
Число молекул любого газа в 1 м3
N = Na*n = 44,64*6,02*10^23 = 2,6875*10^25
где Na = 6,02*10^23 1/моль - число Авогадро (такое количество молекул содержит 1 моль вещества)
2) Qполуч.= Своды mводы (t2 - t1)= 4200 х 50 х 80 = 168 х 10^5 Дж
Qотд. = q(кер) m(кер) = 408 х 10^5m Дж
m = 168/408 = 0,41 кг
C учетом КПД: 0,41/0,35 = 1,18 кг
ответ: Масса керосина 1,18 кг или (при p=0,85) ~1 литр.