Дано:
V = 25 л = 25·10⁻³ м³
m₁ = 20 г = 20·10⁻³ кг
M₁ = 40·10⁻³ кг/моль - молярная масса аргона (Ar)
m₂ = 2 г = 2·10⁻³ кг
M₂ = 4·10⁻³ кг/моль - молярная масса гелия (He)
T = 301 К
p - ?
Парциальное давление аргона из уравнения Клапейрона-Менделеева:
p₁·V = m₁·R·T / M₁
p₁ = m₁·R·T / (M₁·V) = 20·10⁻³·8,31·301 / (40·10⁻³·25·10⁻³) ≈ 50 000 Па
Парциальное давление гелия из уравнения Клапейрона-Менделеева:
p₂ = m₂·R·T / (M₂·V) = 2·10⁻³·8,31·301 / (4·10⁻³·25·10⁻³) ≈ 50 000 Па
Давление по закону Дальтона:
p = p₁ + p₂ = 50 000 + 50 000 = 100 000 Па или 100 кПа
Деталь потеряла 1 596 000 Дж, вода получила 1 596 000 Дж
Объяснение:
m₁ = 12 кг
с₁ = 500 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость стали
t₁ = 300°C
V₂ = 20 л = 0.02 м³
ρ₂ = 1000 кг/м³ - плотность воды
t₂ = 15°C
t₃ = 34°C
c₂ = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды
Q₁ - ? - энергия (количество теплоты), отданная деталью
Q₂ -? - энергия (количество теплоты), полученная водой
Энергия, отданная стальной деталью
Q₁ = c₁m₁(t₁ - t₃) = 500 · 12 · (300 - 34) = 1 596 000 (Дж)
Энергия, полученная водой
Q₂ = c₂ρ₂Vm₂(t₃ - t₂) = 4200 · 1000 · 0,02 · (34 - 15) = 1 596 000 (Дж)