1850 Дж / (кг*К)
Объяснение:
1)
Для гелия:
ν₁ = m₁ / M₁
Отсюда
m₁ = ν₁*M₁ = 2*4*10⁻³ = 8*10⁻³ кг
Для кислорода:
ν₂ = m₂ / M₂
Отсюда
m₂ = ν₂*M₂ = 3*16*10⁻³ = 48*10⁻³ кг
Суммарная масса смеси:
m = m₁ + m₂ = (8+48)*10⁻³ = 56*10⁻³ кг
2)
Находим массовые доли газов:
ω₁ = m₁ / m = 8*10⁻³ / 56*10⁻³ ≈ 0,14
ω₂ = m₂ / m = 48*10⁻³ / 56*10⁻³ ≈ 0,86
3)
Удельная теплоемкость гелия (число степеней свободы двухатомного газа i = 3)
cp₁ = ((i+2)/2)*R/M = ((3+2)/2)*8,31 / 4*10⁻³ ≈ 5 200 Дж / (кг*К)
Для кислорода:
cp₂ = ((i+2)/2)*R/M = ((3+2)/2)*8,31 / 16*10⁻³ ≈ 1 300 Дж / (кг*К)
4)
Для смеси:
cp = cp₁*ω₁ + cp₂*ω₂ = 5200*0,14 + 1300*0,86 ≈ 1 850 Дж/(кг*К)
V₁=60 м³
t₁=4⁰C
t₂=15⁰C
V₂ / V₁ - ?
Формула объемного расширения жидкости:
V=V₀ (1+β t)
V₀ - объем при 0⁰С
Запишем дважды:
V₁=V₀ (1+β₁· t₁) (1)
V₂=V₀ (1+β₂· t₂) (2)
Разделим (2) на (1)
V₂/V₁ = (1+β₁· t₁) / (1+β₂·t₂)
Из таблицы (см. скрин) получаем:
V₂/V₁ = (1+1,50·10⁻⁴ ·15) / (1+0,53·10⁻⁴ ·4) ≈ 1,002 или на 0,2%
Выльется:
ΔV=60*0,002 = 0,120 м³ или 120 литров спирта