На сколько градусов надо нагреть или охладить газ, имеющий температуру -73 градуса, чтобы средняя кинетическая энергия его молекул уменьшилась в 2 раза?
Сообщающиеся сосуды — это сосуды, соединенные ниже поверхности жидкости, так что жидкость может перетекать из одного сосуда в другой. Из условия равновесия жидкости следует закон сообщающихся сосудов: однородная жидкость устанавливается в неподвижных сообщающихся со судах так, что давление во всех точках, расположенных в одной горизонтальной плоскости, одинаково.
Примеры сообщающихся сосудов: шлюзы на каналах и реках, водонапорные башни и водонапорные сети, водомерные стеклянные трубки на паровых котлах, фонтаны, чайники и др.
Дано: p0 = 100 кПа T0 = -10 C = 263 K S = 3 см2 = 0,0003 м2 Fтр = 15 Н Найти: ΔT - ?
Если газ идеальный, то для изохорного процесса выполняется закон Шарля: p/T = const Пусть давление конечное давление в колбе p1, тогда температура T1 = T0 * p1/p0
Если снаружи давление p0, внутри давление p1, то на крышку снизу действует сила F = (p1 - p0)S. Для того, чтобы пробка выскользнула, эта сила должна быть не меньше силы трения, т.е. минимальное значение силы F = Fтр
Eк=3kT/2
Eк₁/Eк₂=(3kT₁/2)/(3kT₂/2)=T₁/T₂
2=(273+(-73))/T₂=200/T₂
T₂=200/2=100 K температура газа у которого средняя кинетическая энергия его молекул уменьшилась в 2 раза
100-273=-173°C
-73-(-173)=100°C охладить газ чтобы средняя кинетическая энергия его молекул уменьшилась в 2 разa