Вобъемом 12 л находится метан при 20 °с. после того как часть метана израсходована, давление в понизилось на 4 арм. определить массу израсходованного водорода. ответ дайте в граммах.
В данном случае пар сначала конденсируется до воды, а затем остывает до 35° С. L - удельная теплота конденсации пара = 2000 Дж/кг. Mп - масса пара - неизвестная величина. Tп - начальная температура пара = 100° С. Тк - конечная температура = 35° С. Св - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/кг*°С. Mв = Vв = 80 кг. Тн - начальная температура воды = 6°. Q1 = Q2+ Q3 Св*Мв*(Тк-Тн) = L*Мп + Св*Мп*|(Тк-Тп)| Св*Мв*(Тк-Тн) = Мп * (L + Св*|(Тк-Тп)|) Мп = Св*Мв*(Тк-Тн) / (L + Св*|(Тк-Тп)|) Мп = 4200 Дж/кг*°С * 80 кг * (35 °С - 6 °С) / (2000 Дж/кг + 4200 Дж/кг*°С * |(35° С-100° С)|) Мп = 9744000 / 275000 = 35.43 кг.
L - удельная теплота конденсации пара = 2000 Дж/кг.
Mп - масса пара - неизвестная величина.
Tп - начальная температура пара = 100° С.
Тк - конечная температура = 35° С.
Св - удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/кг*°С.
Mв = Vв = 80 кг.
Тн - начальная температура воды = 6°.
Q1 = Q2+ Q3
Св*Мв*(Тк-Тн) = L*Мп + Св*Мп*|(Тк-Тп)|
Св*Мв*(Тк-Тн) = Мп * (L + Св*|(Тк-Тп)|)
Мп = Св*Мв*(Тк-Тн) / (L + Св*|(Тк-Тп)|)
Мп = 4200 Дж/кг*°С * 80 кг * (35 °С - 6 °С) / (2000 Дж/кг + 4200 Дж/кг*°С * |(35° С-100° С)|)
Мп = 9744000 / 275000 = 35.43 кг.
R1 = R2 = 10 Ом.
U = 220 В.
m1 = 1 кг.
m2 = 300 г = 0,3 кг.
T = 37 с.
t2 = 100 °С.
С1 = 4200 Дж/кг *°С.
С2 = 900 Дж/кг *°С.
t1 - ?
При параллельном соединение спиралей общее их сопротивление R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).
R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.
Согласно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.
Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1 до температуры кипения t2.
Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.
U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.
C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.
t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).
t1 = (4200 Дж/кг *°С *1 кг *100 °С+ 900 Дж/кг *°С *0,3 кг *100 °С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *°С *1 кг + 900 Дж/кг *°С *0,3 кг) = 19,8 °С.
ответ: начальная температура воды составляла t1 = 19,8 °С.
Объяснение: