запишем формулу работы газа для изобарного процесса
aштрих=р*dv . ( p -давление, dv (дельта v ) -изменение объема.
по уравнению менделеева-клапейрона
p*dv = v*r*dt . ( v ( ню) -количество вещества ( молей) , r -универсальная газовая постоянная, dt - изменение температуры ( dt = t2 - t1 . dt = 200 - 50=150град ( dt = 150k ).заменим
aштрих=v*r*dt . v определим по первым данным
p*v1=v*r*t1, ( t1=323k
v=p*v1 / r*t1. подставим в формулу работы ( v1-начальный объем=0,02куб. м )
аштрих=p*v1*r*dt / r*t1. сократим на r.
aштрих=p*v1*dt / t1.
Дано:
m1(стали)=0.156 кг
m2(калориметра)=0,045 кг
m3(воды)=0,1 кг
t1(воды)=17 С
t2(стали)=100 С
t3(смеси)=29 С
С2(калориметра)=890 Дж/кгС
С3(воды)=4200 Дж/кгC
для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплогого баланса: Q1=-Q2(это общий вид). По условию задачи, стальной цилиндр отдает энергию, а калориметр с водой-поглащает. Соотвественно, уравнение принимает вид:
Q1(калориметра)+Q2(воды)=-Q3(стали);
С3m3*(t3-t1)+ C2*m2*(t3-t1)=-(C1*m1*(t1-t2))
4200 Дж/кг С*0,1 кг*(29 C-17 C)+890 Дж/кгС*0,045 кг(29C-17C)=-(0.156 кг*C1*(29C-100C)
5040Дж+480.6 Дж=11.076*C1
C1=(5040+480.6)/11,076=498( приближенно равно табличному значению)