В газгольдер объемом V = 200 м3 подается газ по трубопроводу диаметром d = 0,1 м со скоростью 3 м/с. Удельный объем газа v = 0,4 м3/кг. За какое время наполнится газгольдер, если плотность газа, заполнившего газгольдер, равна 1,3 кг/м3.

Показать ответ

Ответ:

кар91

25.02.2022 13:26

ответ: °С

Объяснение:

Дано:

$зt_{1} = 5$ °С

$зt_{2} = 3$ °С

------------------

$зt_{3} -?$

Пусть $C_{k}$ - теплоемкость калориметра

- теплоемкость воды в ложке

$t_{H}$ - начальная температура калориметра

$t_{k}$ - конечная температура калориметра

- температура воды в ложке

Теперь запишем уравнение теплового баланса после того как мы влили первую ложку воды в пустой калориметр

$Q_{pol1} = Q_{otd1}$

$C_{k} (( t_{H} + зt_{1}) - t_{H} ) = C( t - (зt_{1} +t_{H} ))$

$C_{k}зt_{1} = C( t - зt_{1} -t_{H} )$ - уравнение (1)

Аналогично и для второго случая

$Q_{pol2} = Q_{otd2}$

$C_{k} (( t_{H} + зt_{1} + зt_{2}) - t_{H} ) = 2C( t - (зt_{1} + зt_{2}+t_{H} )$

$C_{k} ( зt_{1} + зt_{2} ) = 2C( t - зt_{1} - зt_{2}-t_{H} )$ - уравнение (2)

В уравнении (2) фигурирует так как это уже "вторая ложка"

Получаем систему из уравнений (1) и (2)

$\left \{ {{C_{k}зt_{1} = C( t - зt_{1} -t_{H} )} \atop {C_{k} ( зt_{1} + зt_{2} ) = 2C( t - зt_{1} - зt_{2}-t_{H} )}} \right.$

Разделим уравнение уравнение (1) на (2)

$\dfrac{C_{k}зt_{1}}{C_{k} ( зt_{1} + зt_{2})}= \dfrac{C( t - зt_{1} -t_{H} )}{ 2C( t - зt_{1} - зt_{2}-t_{H} }$

Подставляя численные значения упростим

$\dfrac{5}{5 + 3}= \dfrac{t - 5 -t_{H} }{ 2( t - 5 - 3-t_{H}) }$

$10( t - 8-t_{H})= {8(t - 5 -t_{H})$

$10t - 80-10t_{H}= 8t - 40 -8t_{H}$

$2t -2t_{H} =40$

$t -t_{H} =20$ °С

Тогда подставляя это в уравнение в уравнение (1) получим

$C_{k}зt_{1} = C( 20 - зt_{1} )$

$5C_{k} = 15C$

$C_{k} = 3C$

После вливания в калориметр третьей ложки получим что

$C_{k} (t_{k} - t_{H})=3C(t-t_{k} )$

$3C (t_{k} - t_{H})=3C(t-t_{k} )$

$t_{k} - t_{H}=t-t_{k}$

$2t_{k} =t + t_{H}$

Если $t -t_{H} =20 кC$ то $t= t_{H} +20$

$2t_{k} =2 t_{H} + 20$

$t_{k} - t_{H}= 10$ °С

Допустим $зt = t_{k} - t_{H}= 10$ °С

Тогда

$зt=зt_{1}+зt_{2}+зt_{3}$

$зt_{3}=зt-(зt_{1}+зt_{2})$

$зt_{3}=10-(5+3) = 2$ °С

0,0(0 оценок)

Ответ:

kikl33

07.09.2022 19:16

Дано:
$p_{1}$ = 37 кПа
$T_{2}$ = $4T_{1}$
V=13л=0,013 $m^{3}$
РО(плотность гелия) = 0,179 кг/ $m^{3}$

Решение:
При изохорном процессе - V и m - const.
Поэтому применим закон Шарля: $\frac{p _{1} }{ T_{1} }$ = \frac{p _{2} }{ T_{2} }

1) $\frac{p _{1} }{ T_{1} }$ = \frac{p _{2} }{ T_{2} } ⇒ 4* $T_{1}$ * $p_{1}$ = $p_{2}$ * $T_{1}$ ⇒ $p_{2}$ =148000Па

2) Найдем массу 13л гелия:

m=плотность*объем=0,179*0,013=0,002327кг

3) Из уравнения состояния идеального газа найдем термодинамическую температуру гелия при давлении 148000Па и объеме 13л:

T= $\frac{p*V*M}{m*R}$ ⇒ T=398К= $125^{0}$ С

4) По условиям задачи Гелий нагревали и его температура возросла в 4 раза, а значит первоначальная температура была 125/4= $31,25^{0}C$

5) Формула для нахождения количества теплоты: Q=cm( $t_{2} - t_{1}$ ), где с-удельная теплоемкость гелия при постоянном давлении = $5296\frac{Dj}{kg* C^{0} }$

Q=496500 Дж

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика