вместимостью 40 литров содержит азот ( ) массой 2,6 кг. При какой температуре возникает опасность взрыва, если допустимое давление в данном Па .
РЕШЕНИЕ:
Очевидно, что значение допустимого давления в Па позволяет балону безопасно удерживать внутри газы при меньших давлениях и напротив: он взрывается при больших давлениях. Поскольку давление газов тем больше, чем больше температура, то значит есть некоторая температура, ниже которой газ в удерживается безопасно, а выше которой происзодит взрыв. Таким образом температура должна быть меньше какого-то значению, чтобы газ не взрывался.
Уравнение идеального газа устанавливает чёткую связь между давлением, объёмом, температурой, его массой и молярной массой:
;
Из него слудует, что и ;
С учётом требуемого условия для температуры: ;
В практической жизни мы пользуемся температурной шкалой Цельсия, а данная формула даёт значение температуры в Кельвинах, которой больше обычных температур на 273 К . Тогда:
;
Короче говоря: ;
Важно понимать, что:
кг/моль г/моль , а 1 л = ;
Подставляем и находим, что:
;
Т.е. при температуре азот в балолоне не взорвётся, а при температуре как раз и взорвётся.
Сначала рассчитаем количество теплоты, выделившееся при конденсации пара. Q1= - r*m. ( r - удельная теплота парообразования=2,3*10^6Дж/кг ( для воды) , m -масса=0,05кг, минус означает, что тепло выделяется) . Q1= - 2,3*10^6*0,05= - 115000Дж. А теперь количество теплоты, выделившиеся при остывании воды от t1=100град, до t2=60град. ) Q2=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг*град) Q2=4200*0,05*( 60 - 100)= - 8400Дж. Всё выделившееся количество теплоты= сумме. Q=Q1+Q2. Q= - 115000 + ( - 8400)= - 123400Дж. ( - 123,4кДж.)
РЕШЕНИЕ:
Очевидно, что значение допустимого давления в
Уравнение идеального газа устанавливает чёткую связь между давлением, объёмом, температурой, его массой и молярной массой:
Из него слудует, что
С учётом требуемого условия для температуры:
В практической жизни мы пользуемся температурной шкалой Цельсия, а данная формула даёт значение температуры в Кельвинах, которой больше обычных температур на 273 К . Тогда:
Короче говоря:
Важно понимать, что:
Подставляем и находим, что:
Т.е. при температуре
О т в е т :