WOJNM
5 Болат арқан арқылы байланған аэро-
статтың салмағы 550 Н және онда ты-
ғыздығы 0,6 кг/м3 болатын 350 м3 газ
бар. Егер арқанның салмағы 750 Н бол-
са, онда аэростатты шынжырдың төменгі
жағынан ұстап тұруға жеткілікті күш неге
тең болады?​

Объяснение:

Дано:

i = 5 - число степеней свободы молекулярного водорода

T₁ = 290 K

T₂ = 319 K

p₂ = 5,5·10⁴ Па

Q = 37,5 Дж

V - ?

p₁ - ?

1)

Поскольку V - const, то работа газом не совершается:

A = 0

Тогда по первому началу термодинамики:

Q = ΔU + A

Изменение внутренней энергии:

ΔU = Q

При изохорическом процессе:

ΔU = ν·(i/2)·R·ΔT

Число молей:

ν = 2·ΔU / (R·ΔT)

ν = 2·37,5 / (8,31·(319-290)) ≈ 0,311 моль

2)

Тогда из закона Клапейрона-Менделеева:

p₂·V = ν·R·T₂

Объем:

V = ν·R·T₂ / p₂ = 0,311·8,31·319 / (5,5·10⁴) ≈ 0,015 м³  или

V = 15 л

3)

Давление:

p₁ = ν·R·T₁ / V = 0,311·8,31·290 / (0,015) ≈ 50 000 Па

или p₁ = 5·10⁴ Па

Решение.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ   (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1)   (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. 
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.