В сообщающихся сосудах находилась ртуть. В правое колено налили слой керосина высотой 17 см. Какой высоты столб воды следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне? Плотность воды - 1000 кг/м³, плотность ртути - 13,6 г/см³, плотность керосина - 800 кг/м³
Идеальная холодильная машина работает по обратному циклу Карно, который состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов.
Сначала найдем количество теплоты, отбираемое от охлаждаемого тела за один цикл.
Известно, что внешние силы выполняют за цикл работу 2,10 кДж. Так как цикл Карно состоит из двух адиабатических процессов, работа, совершаемая во время адиабатических процессов, равна нулю. То есть, работа совершается только во время изотермических процессов.
Мы можем использовать формулу для работы в изотермическом процессе Карно:
работа = количество теплоты * (температура теплоприемника / разности температур)
2,10 кДж = количество теплоты * (350 К / (350 К - 280 К))
Теперь найдем количество теплоты, отбираемое от охлаждаемого тела за один цикл:
количество теплоты = 2,10 кДж * (350 К - 280 К) / 350 К
= 2,10 кДж * 70 К / 350 К
= 0,42 кДж
Теперь найдем количество теплоты, передаваемое теплоприемнику за один цикл. Так как цикл Карно является обратным, количество теплоты, отбираемое от охлаждаемого тела, равно количеству теплоты, передаваемому теплоприемнику.
количество теплоты, передаваемое теплоприемнику = 0,42 кДж
Теперь найдем холодильный коэффициент машины. Холодильный коэффициент машины определяется как отношение количества теплоты, передаваемого теплоприемнику, к работе, выполняемой вне цикла:
холодильный коэффициент машины = количество теплоты, передаваемое теплоприемнику / работа
холодильный коэффициент машины = 0,42 кДж / 2,10 кДж
= 0,2
Таким образом, количество теплоты, отбираемое от охлаждаемого тела за один цикл, составляет 0,42 кДж, количество теплоты, передаваемое теплоприемнику за один цикл, также составляет 0,42 кДж, а холодильный коэффициент машины равен 0,2.
Для начала, по условию задачи, у нас имеются два сосуда. В первом сосуде содержится гелий, а во втором - кислород. Объем второго сосуда (v2) равен 1/3 объема первого сосуда (v1).
Давление кислорода во втором сосуде обозначено как p2 и равно 13 па.
После перекачивания гелия из первого сосуда во второй, устанавливается давление смеси (p) и оно равно 58 па.
Таким образом, в начальном состоянии у нас было два сосуда с гелием и кислородом, при одинаковой температуре. После перекачивания гелия, устанавливается новое давление смеси газов.
Для решения задачи, мы можем использовать пропорцию между объемами и давлениями:
(p1*v1) / (p2*v2) = (p*v)
где p1 - искомое давление гелия в первом сосуде.
Заменяем данные из условия задачи:
(p1 * v1) / (13 * (1/3 * v1)) = 58
Мы можем упростить данное уравнение:
3 * p1 = 13 * 58
Раскрываем скобки и решаем полученное уравнение:
3 * p1 = 754
p1 = 754 / 3
p1 ≈ 251.33 па
Итак, ответ: давление гелия в первом сосуде было около 251,33 па.