Кислород массой 16г при температуре 30 с расширяется при постоянном давлении, увеличивает свой объем в два раза вследствие притока теплоты извне. найти работу расширения
A' - ? ΔU - ? Q - ? m = 6 г = 0,006 кг T = 303 К p = const V₂ = 2 V₁ R = 8,31 Дж/(моль*K ) M(O₂) = 16 * 10^(-3) кг/моль Решение:
1) для изобарного процесса (p = const) 1-ый закон термодинамики имеет вид: Q = ΔU + A', где A' = pΔV 2) из уравнения Менделеева-Клапейрона: pV₁ = (m/M)RT₁ 2pV₁ = (m/M)RT₂ разделив одно уравнение на другое, получим: Т₂ = 2T₁ (для вывода Т₂ = 2T₁ так же можно использовать закон Гей-Люссака) вычев из второго уравнения первое, получим: pΔV = (m/M)R(T₂ - T₁) = (m/M)RT₁ = A' 3) ΔU = (i/2)(m/M)RΔT, где i - число степеней свободы (i=3) ΔU = (3/2)(m/M)R(T₂ - T₁) = (3/2)(m/M)RT₁ 4) выполните расчеты самостоятельно: A' = (m/M)RT₁ = ... ΔU = (3/2)(m/M)RT₁ = ... Q = ΔU + A' = (3/2)(m/M)RT₁ + (m/M)RT₁ = (5/2)(m/M)RT₁
Вроде бы задача представляется проще, чем я сначала подумал. Итак, начинаем рассуждать логически. Будем считать, что H > h. ответ не изменится если будет наоборот - просто можем развернуть дом, или делать бросок с обратной сторон дома. Поэтому такое допущение упростит нам выкладки, но для решения не имеет значения.
Какую вертикальную скорость Vy должен иметь мяч? Не вижу иного варианта ответа на этот вопрос, как такую, чтобы мог взлететь на высоту Н. Этого будет достаточно, более высоко подлетать не требуется. Таким образом, используя стандартную формулу, получим что Vy = корень ( 2 * g * H ).
Далее мяч перелетел через высокую стену дома, и начинает снижаться. Тут зададимся вопросом сколько времени t займёт снижение с высоты Н до высоты h. Опять используем стандартную формулу для равноускоренного движения, и получим H - h = g * t^2 / 2, отсюда t = корень ( 2 * (H-h) / g ).
За это время t мяч должен успеть пролететь расстояние L, чтобы не зацепить на угол крыши. Следовательно, он должен иметь горизонтальную скорость Vx = L / t Vx = L / корень ( 2 * (H-h) / g ).
Внезапно мы получили вертикальную и горизонтальную составляющие скорости. Для ответа на вопрос их нужно просто векторно сложить, т.е. в нашем случае применить теорему Пифагора.
V^2 = Vy^2 + Vy^2 V^2 = 2 * g * H + L^2 * g / (2*(H-h))
По ходу, корень из этого выражения и является ответом на вопрос. Можно для красоты вынести за скобку g, и выходит так: V = корень ( g * ( 2H + L^2 / (2*(H-h
В общем, такая моя версия. Сходится с ответом?
По ходу, легко определяется также и угол броска как а = arctg ( Vy / Vx ).
Расстояние точки броска от стены в такой схеме (т.е. при условии что H > h ) выразится тоже несложно, как S = Vx * Vy / g
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением. Чтобы расплавить тело, нужно сначала нагреть его до определенной температуры.Температуру, при которой вещество плавится, называют температурой плавления.. Температуру плавления различных веществ можно взять в таблице. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют отвердеванием или кристаллизацией.Чтобы началась кристаллизация вещества, оно должно остыть до определенной температуры (температуры кристаллизации). Вещества отвердевают при той же температуре, что и плавятся. В течение всего времени, пока вещество плавится, его температура не меняется, хотя тепло продолжают подводить. Все тепло идет на разрушение кристаллической решетки. Пока вещество отвердевает, его температура тоже не меняется.
ΔU - ?
Q - ?
m = 6 г = 0,006 кг
T = 303
К p = const
V₂ = 2
V₁ R = 8,31 Дж/(моль*K
) M(O₂) = 16 * 10^(-3) кг/моль
Решение:
1) для изобарного процесса (p = const) 1-ый закон термодинамики имеет вид: Q = ΔU + A', где A' = pΔV 2) из уравнения Менделеева-Клапейрона: pV₁ = (m/M)RT₁ 2pV₁ = (m/M)RT₂ разделив одно уравнение на другое, получим: Т₂ = 2T₁ (для вывода Т₂ = 2T₁ так же можно использовать закон Гей-Люссака) вычев из второго уравнения первое, получим: pΔV = (m/M)R(T₂ - T₁) = (m/M)RT₁ = A' 3) ΔU = (i/2)(m/M)RΔT, где i - число степеней свободы (i=3) ΔU = (3/2)(m/M)R(T₂ - T₁) = (3/2)(m/M)RT₁ 4) выполните расчеты самостоятельно: A' = (m/M)RT₁ = ... ΔU = (3/2)(m/M)RT₁ = ... Q = ΔU + A' = (3/2)(m/M)RT₁ + (m/M)RT₁ = (5/2)(m/M)RT₁