m1 = 250 г = 0,25 кг
m + m2 = 20 г = 0,02 кг
t1 = 15 *C
∆t = 5 *C
m2 - ?
Вода, находящаяся в калориметре бyдет охлаждаться: Q1 = cm1∆t
Снег в комке будет таять: Q2 = λm и затем образовавшаяся вода будет нагреваться от 0 *С до t-∆t = 10 *C: Q3 = cm( t-∆t -0). Вода в комке снега будет нагреваться: Q4 = cm2( t-∆t -0)
Составим уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2 + Q3 + Q4
cm1∆t = λm + cm( t-∆t -0) + cm2( t-∆t -0), m = 0.02 - m2
cm1∆t = λ(0.02-m2) + c(0.02-m2)( t-∆t ) + cm2( t-∆t)
4200*0.25*5 = 340000(0,02-m2) + 4200(0.02-m2)*10 + 4200m2*10
5250 = 6800 - 340000m2 + 840 - 42000m2 + 42000m2
m2 = 0.007 кг = 7 г
Дано:
V=120 м³
Т₁=150°C=150+273=423° К
Т₂=250°C=250+273=523° К
P=1*10⁵Па=100000 Па
R=8.31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная
Nа=6,022*10²³ моль⁻1 - число Авогадро
Найти: N - число молекул.
1) Переведем объем в литры: V=120 м³=120*1000=120 000 л.
2) Из уравнение Менделеева-Клайперона выразим количество вещества n:
n=P*V/(R*Т)
При температуре Т₁=423° К количество вещества будет:
n₁=100000*120000/(8,31*423) = 3 413 814 моль.
При температуре T₂=523° К количество вещества будет:
n₂=100000*120000/(8,31*523) = 2 761 077 моль.
3) Теперь найдем количество молекул при каждой температуре по формуле:
N=n*Na
При температуре Т₁ количество молекул в воздухе будет:
N₁=n₁*Na=3413814*6.022*10²³ = 20 557 988*10²³ молекул.
При температуре Т₂ количество молекул в воздухе будет:
N₂=n₂*Na=2761077*6.022*10²³ = 16 627 206*10²³ молекул.
4) Теперь найдем разницу:
N₁-N₂=20 557 988*10²³ - 16 627 206*10²³ = 3 930 782*10²³ молекул.
ответ: 3 930 782*10²³ молекул воздуха выходит из комнаты при повышении температуры.