1,5
Объяснение:
Дано:
V = 10 л = 10*10⁻³ м³
m = 2 г = 2*10⁻³ кг
t = 27⁰C; T = t+273 = 27+273 = 300 K
p = 200 кПа = 200*10³ Па
m₁ / m₂ - ?
Пусть масса водорода равна m₁, тогда масса гелия m₂ =( m-m₁)
Из закона Клапейрона-Менделеева
p*V = m*R*T / M
парциальное давление водорода:
p₁ = m₁*R*T / (V*M₁)
парциальное давление гелия:
p₂ = m₂*R*T / (V*M₂)
Давление:
p = p₁ + p₂ = (R*T/V)*(m₁/M₁+m₂/M₂)
p = (R*T/V)*(m₁/M₁+(m - m₁) /M₂)
Для упрощения вычислений подставим данные:
200*10³ =( 8,31*300/10*10⁻³)*(m₁/(2*10⁻³) + 2*10⁻³/(4*10⁻³) - m₁/(4*10⁻³))
200 000 = 250 000 * (500*m₁ + 0,5 - 250*m₁)
0,5+250*m₁ = 200000/250000
250*m₁ = 0,8-0,5
m₁ = 0,3/250 = 1,2*10⁻³ кг
m₂ = 2*10⁻³-1,2*10⁻³ = 0,8*10⁻³ кг
m₁/m₂ = 1,2 / 0,8 = 1,5
Возьмём данные из справочника:
Удельное сопротивление меди
sy = 0.018 Ом * мм^2/м
Плотность меди
ro = 8920 кг / м^3
Пусть проводник имеет цилиндрическую форму, тогда его объём вычисляется по формуле
V = pi*r^2*d - где r - радиус сечения, d - длина проволоки
Т.к. масса медного провода равна m=360 г и плотность вычисляется по формуле
m/V = ro
то его объем равен:
V = m / ro = 0.36 кг / 8920 кг/м^3 = 0.0000404 м^3
Получили первое уравнение для определения длины:
pi*r^2*d = 0.0000404
Второе уравнение найдём из определения сопротивления
Полное сопротивление равно s = 17 Ом и равно удельное сопротивление умноженное на кол-во метров d и деленное на площадь сечения pi*r^2
s = sy * d / (pi * r^2)
17 = 0,018 * 0.001 * 0.001 * d / (pi * r^2)
Значит, второе уравнение:
d / (pi * r^2) = 17 / 0.000000018
d / (pi * r^2) = 944444444.44
Решаем систему (pi - это число Пи = 3.14159...):
Получаем ответ:
или
r = 0.25 мм - радиус проволоки
d = 195.33 м - длина проволоки
1,5
Объяснение:
Дано:
V = 10 л = 10*10⁻³ м³
m = 2 г = 2*10⁻³ кг
t = 27⁰C; T = t+273 = 27+273 = 300 K
p = 200 кПа = 200*10³ Па
m₁ / m₂ - ?
Пусть масса водорода равна m₁, тогда масса гелия m₂ =( m-m₁)
Из закона Клапейрона-Менделеева
p*V = m*R*T / M
парциальное давление водорода:
p₁ = m₁*R*T / (V*M₁)
парциальное давление гелия:
p₂ = m₂*R*T / (V*M₂)
Давление:
p = p₁ + p₂ = (R*T/V)*(m₁/M₁+m₂/M₂)
p = (R*T/V)*(m₁/M₁+(m - m₁) /M₂)
Для упрощения вычислений подставим данные:
200*10³ =( 8,31*300/10*10⁻³)*(m₁/(2*10⁻³) + 2*10⁻³/(4*10⁻³) - m₁/(4*10⁻³))
200 000 = 250 000 * (500*m₁ + 0,5 - 250*m₁)
0,5+250*m₁ = 200000/250000
0,5+250*m₁ = 200000/250000
250*m₁ = 0,8-0,5
m₁ = 0,3/250 = 1,2*10⁻³ кг
m₂ = 2*10⁻³-1,2*10⁻³ = 0,8*10⁻³ кг
m₁/m₂ = 1,2 / 0,8 = 1,5
Возьмём данные из справочника:
Удельное сопротивление меди
sy = 0.018 Ом * мм^2/м
Плотность меди
ro = 8920 кг / м^3
Пусть проводник имеет цилиндрическую форму, тогда его объём вычисляется по формуле
V = pi*r^2*d - где r - радиус сечения, d - длина проволоки
Т.к. масса медного провода равна m=360 г и плотность вычисляется по формуле
m/V = ro
то его объем равен:
V = m / ro = 0.36 кг / 8920 кг/м^3 = 0.0000404 м^3
Получили первое уравнение для определения длины:
pi*r^2*d = 0.0000404
Второе уравнение найдём из определения сопротивления
Полное сопротивление равно s = 17 Ом и равно удельное сопротивление умноженное на кол-во метров d и деленное на площадь сечения pi*r^2
s = sy * d / (pi * r^2)
17 = 0,018 * 0.001 * 0.001 * d / (pi * r^2)
Значит, второе уравнение:
d / (pi * r^2) = 17 / 0.000000018
d / (pi * r^2) = 944444444.44
Решаем систему (pi - это число Пи = 3.14159...):
pi*r^2*d = 0.0000404
d / (pi * r^2) = 944444444.44
Получаем ответ:
r=0.000256582067836239 м d=195.334470985989 мили
r = 0.25 мм - радиус проволоки
d = 195.33 м - длина проволоки