Объяснение:
Дано:
V₁ = 5 л = 5·10⁻³ м³
с₁ = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
ρ₁ = 1000 кг/м³ - плотность воды
t₁ = 25°C
m₂ = 1 кг
Δt = 25°C
c₂ = 460 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость стали
t - ?
1)
Масса воды:
m₁ = ρ₁·V₁ = 1000·5·10⁻³ = 5 кг
Вода нагрелась (получила количество теплоты):
Q₁ = c₁·m₁·Δt = 4200·5·25 = 525 000 Дж (1)
2)
Конечная температура стальной заготовки:
t₂ = t₁ + Δt = 25 + 25 = 50°C
Заготовка отдаст количество теплоты:
Q₂ = c₂·m₂·(t - t₂)
Q₂ = 460·1·(t - 50) = 460·t - 23 000 Дж (2)
Приравняем (2) и (1):
460·t - 23 000 = 525 000
Отсюда температура в кузнечной печи:
t = (525000+23000)/460 ≈ 1 190 °C
P = n k M V^2 / 3R => n = 3 R P / k M V^2 = 3*8,31*10^4 / 1,38*10^-23*2*10^-3*64*10^4=24,93*10^4 / 176,64*10^-22 = 0,141*10^26 мол-л/м^3
2. n = N / V; N = m / m0; m0 = M / Na
n = p Na / M = 0,13*6*10^23 / 32*10^-3 = 0,0243*10^26 мол-л/м^3
3. Ek=3/2 * k T; V^2= 3RT / M => T = M V^2 / 3R
Ek = 1,5 k M V^2 / 3R = 1,5*1,38*10^-23*32*10^-3*25*10^4 / 3*8,31 = 1656*10^-22 / 24,93 = 66,425*10^-22 Дж
4. P = 2/3 * Ek n = 2*5*10^-23*16*10^25 / 3 = 53,3*10^2 Па