За время t от бутылки будет отведена энергия Q = Nt. Эта энергия выделяется при кристаллизации льда Q = λm, прирост массы льда m = Q/λ = Nt/λ. В жидком виде m кг воды занимали объём Vв = m/ρв, в виде льда - Vл = m/ρл, объём увеличился на V = Vл - Vв = m(1/ρл - 1/ρв) = Nt/λ * (1/ρл - 1/ρв). Этот дополнительный объём вызывает увеличение уровня в горлышке, V = Sh, h = V/S = Nt/λS * (1/ρл - 1/ρв) Скорость подъёма воды v = h/t = N/λS * (1/ρл - 1/ρв) = 0.5 Вт / (3.2 * 10^5 Дж/кг * 6 * 10^-4 м^2) * (1/900 - 1/1000) м^3/кг = 2.89 * 10^-7 м/с
После указанного в условии округления получается ответ 0,00 мм/с
Про давление вообще ничего не сказано. Так что считаем, что оно постоянно и равно атмосферному, поскольку иначе вообще ничего решить невозможно.
Данная задача предполагается к решению до введения уравнения идеального газа Менделеева-Клапейрона? Или уже с его учётом?
Молярная теплоёмкость Сv (фактически удельная к массе) – от температуры практически не зависит, а значит, при нагревании и уменьшении плотности воздуха – будет меняться удельная к объёму теплоёмкость воздуха. Если этим пренебречь, это даст ошибку около 1/25. С другой стороны, теплоёмкость воздуха зависит и от его паро-содержания, плотность которого составляет 1–2% от общей плотности воздуха. Что так же потенциально может дать ошибку в 1/50 от точного расчёта.
Итак, если мы пренебрегаем изменением удельной к объёму теплоёмкости воздуха, то тогда задача НА ПАЛЬЦАХ решается так:
Средневзвешенно конечную температуру можно определить так:
[5/8] * 15 + [3/8] * 28 ≈ 159/8 ≈ 19.875°С ;
Плотность 100%-насыщенного пара при 15°С составляет 12.8 г/м³ .
Плотность 100%-насыщенного пара при 28°С составляет 27.2 г/м³ .
Плотность 100%-насыщенного пара при 19.9°С составляет 17.2 г/м³ .
Масса пара в первой порции составляет: 5м³ * 0.22 * 12.8 г/м³ ≈ 14.08 г.
Масса пара во второй порции составляет: 3м³ * 0.46 * 27.2 г/м³ ≈ 37.54 г.
Общая масса пара в воздухе составляет: 14.08 г + 37.54 г ≈ 51.62 г .
Плотность в общей массе воздуха составляет: 51.62г / 8м³ ≈ 6.45 г/м³ .
Относительная влажность в общей массе воздуха составляет: 6.45 г/м³ : 17.2 г/м³ ≈ 37.5 %
"Мякишев" – это, случайно не тот странный «учебник обо всём / галопом по европам» в котором после каждого параграфа зачем-то приводятся цитаты из Высоцкого, а в самом учебнике масса неточностей и ошибок?
СТРОГО АНАЛИТИЧЕСКИ:
Конечную температуру найдём из уравнения теплового баланса, пренебрегая колебаниями плотности воздуха при разных температурах:
сM5(t–t5) + сM8(t–t8) = 0 где с – теплоёмкость воздуха, M5 и M8 – массы порций воздуха при температурах t5 ≈ 15°С и t8 ≈ 28°С, а t – конечная температура смеси.
Без учёта зависимости плотности воздуха от влажности и температуры, получаем, что:
V5(t–t5) + V8(t–t8) = 0 ;
V5 t – V5 t5 + V8 t – V8 t8 = 0 ;
V5 t + V8 t = V5 t5 + V8 t8 ;
V t = V5 t5 + ( V – V5 ) t8 ;
t = t8 – [V5/V] (t8–t5) ;
Абсолютная влажность насыщенного пара в форме плотности при t5 ≈ 15°С равна ρo5 ≈ 12.8 г/м³ ,
а абсолютная влажность насыщенного пара в форме плотности при t8 ≈ 28°С равна ρo8 ≈ 27.2 г/м³ .
Плотности пара при соответствующих температурах:
ρ5 = ρo5 η5 где η5 ≈ 0.22 – относительная влажность воздуха при t5 ≈ 15°С ;
ρ8 = ρo8 η8 где η8 ≈ 0.46 – относительная влажность воздуха при t8 ≈ 28°С ;
Массы пара при соответствующих температурах:
m5 = V5 ρ5 = V5 ρo5 η5 ;
m8 = V8 ρ5 = (V–V5)ρo8 η8 ;
Общая масса пара в конечной смеси равна:
m = m5 + m8 = V5 ρo5 η5 + (V–V5)ρo8 η8 ;
Плотность пара в конечной смеси равна:
ρ = m/V = ρo8 η8 – [V5/V] ( ρo8 η8 – ρo5 η5 ) ;
Относительная влажность конечной смеси равна:
η = ρ/ρo = [ ρo8 η8 – [V5/V] ( ρo8 η8 – ρo5 η5 ) ] / ρo , где: ρo – абсолютная влажность насыщенного пара в форме плотности при t ;
...
Объяснение у меня 5 по предмету поэтому спиши это