Сжатый воздух используется, в частности, в пневматических отбойных молотках – ручных машинах ударного действия, которые, в свою очередь, применяются для отделения горных пород от массива, разрыхления уплотненного грунта, разборки каменных или кирпичных кладок.
Очень хорошая сжимаемость воздуха и возможность регулировать давление, позволяет использовать его в качестве эффективного амортизатора.
Сжатый воздух используется для пневмотранспортировки по трубам грузов, заключенных в специальные капсулы.
На речном и морском транспорте используются суда на воздушной подушке.
Зависимость давления газа или его объема от температуры используется в газовых термометрах.
При сгорании горючей смеси в цилиндре, температура газа резко повышается, его давление возрастает, и газ, расширяясь, совершает работу.
Находят применение и разреженные газы. Например, доильная установка на крупной ферме работает за счет разряжения, создаваемого вакуумным насосом.
В медицине, для тренировки летчиков и космонавтов, используются барокамеры – герметично закрытые помещения, объемом от нескольких десятков литров до сотен кубометров, в которых можно установить повышенное или пониженное давление, создать искусственную атмосферу.
Свойство газов расширяться при нагревании и тем самым уменьшать свою плотность, было использовано еще в 1783 г. братьями Монгольфьер при постройке и запуске воздушного шара. Воздушные шары и по сей день запускают, нагревая воздух внутри их оболочки с мощных горелок.
Газы с плотностью, меньшей чем у воздуха (водород, гелий), используются для создания подъемной силы в аэростатах. Для наблюдений, воздушных заграждений используются привязные аэростаты. Свободные аэростаты летают с экипажем или без него в направлении воздушных течений. Аэростаты, служащие для полетов в стратосферу, называются стратостатами.
Задача: В алюминевой кастрюле массой 1,5кг находится 800 грамм воды при комнатной температуре 20 градусов. Сколько кипятка нужно долить в кастрюлю что бы получить воду температурой 45 градусов ?
mк = 1,5 кг.
Ск = 920 Дж/кг *°C.
Св = 4200 Дж/кг *°C.
mв = 800 г = 0,8 кг.
t1 = 20 °C.
t2 = 100 °C.
t3 = 45 °C.
m - ?
При доливании кипятка, он отдаст количество теплоты Qк, которое пойдёт на нагревание воды и алюминиевой кастрюли Q.
Qк = Q.
Qк = Св *m *(t2 - t3).
Q = Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1).
Св *m *(t2 - t3) = Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1).
m = (Св *mв *(t3 - t1) + Ск *mк *(t3 - t1))/Св *(t2 - t3).
m = (4200 Дж/кг *°C *0,8 кг *(45 °C - 20 °C) + 920 Дж/кг *°C *1,5 кг *(45 °C - 20 °C))/4200 Дж/кг *°C *(100 °C - 45 °C) = 0,51 кг.
ответ: масса кипятка составляет m = 0,51 кг.