Дано: СИ: Решение:
V=14 м^3 Уравнение Менделеева-Клапейрона:
T=70 0 C 343 K(кельвина) P*V=m/M*R*T
P=0.96 атм. 97248 Па(1 атм = 101300 Па) где P,V,T-даны по усл-ю R=8.31Дж/моль*К
M-молярная масса водорода= 0,002кг/моль
Найти: из уравнения Менделеева-Клапейрона получ:
m(H2)-? m=PVM/RT=97248*14*0,002/8.31*343= 0.96(КГ)
(M1*C1 + M2*C2)*T12 + M3*C3*T3 = (M1*C1 + M2 * C2 + M3 * C3) * T123
Где:
M1 = V1*ro1 = 0.8* 1 = 0.8 кг - масса воды
C1 = 4183 Дж/(кг*гр) - теплоемкость воды
M2 = 0,7 кг - масса калориметра
C2 = 377 Дж/(кг*гр)
M3 = 0.05 кг - масса пара
C3 = 2020 Дж/(кг*гр) - теплоемкость пара в газообразном состоянии
T12= 12 Гр (начальная температура)
T3 = 100 гр - температура пара
T123 - искомая температура
То есть, " в лоб ", имеем:
T123 = ((M1*C1 + M2*C2)*T12 + M3*C3*T3)/ (M1*C1 + M2 * C2 + M3 * C3)
T123 = ((0.8*4183 + 0.7*377)*12 + 0.05*2020*100) / (0.8*4183 + 0.7*377 + 0.05*4183) = 13,987 гр
Если кого-то удивило изменение теплоемкости C3 (с 2020 до 4183), то отмечу, что при 13 градусах пар - это уже жидкая вода и она будет иметь именно такую теплоемкость