Два однакових куска олова, що мають однакову температуру, летять назустріч один одному з рівними швидкостями 325 м/с і при ударі повністю розплавляються. Якою могла бути мінімальна температура кусків олова до удару?
По условию m=const. Тогда можно воспользоваться законом Клапейрона:
Воспользуемся правилом пропорции:
Отсюда можем выразить конечный объем V2:
м^3
2.
Задача в плане решения аналогична первой. Также воспользовавшись законом Клапейрона, получаем уравнение:
Откуда выражаем искомую величину P2:
Па
3.
Довольно долго ломал над ней голову. Так и не догадался, как посчитать температуру газа внутри шара, если известна температура воды, в которую он погружен... Причем по условию и не ясно: шар именно погрузили на некоторую глубину, или оставили некоторую часть его объема снаружи? В первом случае бы действовало давление P = p g h, во втором - Архимедова сила Fa = p g V. Ни высоты, ни объема не дано, и потому, когда я пытаюсь посчитать температуру без них, я выношу себе мозг. Поэтому будем считать, что за счет теплообмена с водой газ внутри шара имеет такую же температуру. Тогда по тому же закону Клапейрона приходим к уравнению:
Выражаем нужный нам объем в воде V2:
Теперь нужно посчитать изменение объема. Для этого вычтем из конечного значения начальное:
ответ в метрах кубических, разумеется.
4.
Массу воздуха в первом и втором случае удобно выразить через закон Менделеева-Клапейрона:
Получим общую формулу для массы (применительно для наших случаев в ней будет меняться только температура, так как, очевидно, объем комнаты не меняется, молярная масса воздуха - тоже, давление - тоже (давление берем атмосферное)):
Как я и сказал выше - одинаковое в формулах масс давление, объем, молярная масса и, при том, универсальная газовая постоянная R. Вынесем их за скобки и посчитаем изменение массы:
м^3
Па
v= 2 моль
dT=100 К
R=8.31 Дж/(моль*К)
нагревание, значит газ получает тепло Q
по первому закону термодинамики Q=A+dU
а)при изобарическом p=const
работа A=p*dV =vR*dT
изменение внутренней энергии для одноатомного газа (Аргон)
dU =3/2 vR*dT
Q =A+dU =vR*dT +3/2 vR*dT =5/2 vR*dT =5/2 *2*8,31*100 = 4155 Дж
б)изохорическом V=const dV=0
работа A=p*dV = 0
изменение внутренней энергии для одноатомного газа (Аргон)
dU =3/2 vR*dT
Q =A+dU = 0 +3/2 vR*dT =3/2 vR*dT =3/2 *2*8,31*100 = 2493 Дж
выгоднее , значит меньше тепла
ответ б)изохорическом