Скорость конденсации зависит от: рода жидкости, наличия центров конденсации и от температуры. Температура вещества в процессе конденсации не изменяется
Чтобы решить данную задачу, нужно использовать первый закон термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно сумме полученной или отданной газом работы и полученной или отданной ему теплоты.
Из условия задачи видно, что газу сообщено 40 кДж теплоты. Первым делом определим знак этой величины - положительный (+) или отрицательный (-). Так как теплота была сообщена газу, то знак будет положительным (+), что означает, что работа будет отдана газу.
Также в условии задачи сказано, что расширение газа изобарное (при постоянном давлении). Используя формулу работы при изобарном процессе, можно определить работу, совершаемую газом при расширении.
Формула работы при изобарном процессе:
работа (W) = давление (P) * изменение объема (ΔV)
Расход энергии на увеличение объема газа будет определяться величиной работы газа:
расход энергии на увеличение объема газа = работа газа
Чтобы определить изменение внутренней энергии газа, нужно использовать первый закон термодинамики:
изменение внутренней энергии (ΔU) = работа газа + теплота
Теперь, когда у нас есть все необходимые формулы, можно приступить к решению задачи. Подставим известные значения:
Теплота (Q) = 40 кДж (положительное значение)
Давление (P) - неизвестно
Изменение объема (ΔV) - неизвестно
Расход энергии на увеличение объема газа - неизвестно (надо вычислить)
Изменение внутренней энергии (ΔU) - неизвестно (надо вычислить)
Теперь нужно найти работу газа. Для этого нужно знать значение давления (P) и изменение объема (ΔV), но их не дано в условии задачи.
Таким образом, для ответа на вопрос задачи необходима дополнительная информация о значении давления и изменению объема газа.
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся законы газовой физики, а именно закон Бойля-Мариотта.
Закон Бойля-Мариотта гласит, что при постоянной температуре газ обладает обратной пропорциональностью между давлением и объемом. То есть, если увеличить давление на газ, то его объем уменьшится, и наоборот, если убавить давление, то объем увеличится.
Задача говорит нам, что у нас есть заполненный газом объемом 50 л и не заполненный объемом 80 л. Мы хотим найти, на сколько уменьшится давление газа при их соединении.
Предположим, что начальное давление газа в заполненном объеме 50 л равно P1, а давление в не заполненном объеме 80 л равно P2. После их соединения общий объем будет 50 л + 80 л = 130 л.
Закон Бойля-Мариотта формулируется следующим образом: P1*V1 = P2*V2, где P1 и P2 - давления газа в начальных и конечных условиях, V1 и V2 - объемы газа в начальных и конечных условиях.
Мы знаем, что объем заполненного газом объема равен 50 л, а не заполненного объема равен 80 л. Итак, у нас есть:
P1 * 50 л = P2 * 80 л
Нам нужно найти, на сколько уменьшится давление газа, то есть насколько уменьшится значение P1. Чтобы это сделать, нам надо выразить P1 через P2.
Для этого мы разделим обе части уравнения на 50 л:
P1 = (P2 * 80 л) / 50 л
Мы знаем, что объем заполненного газом объема равен 50 л, а не заполненного объема равен 80 л, поэтому подставим эти значения в уравнение:
P1 = (P2 * 80 л) / 50 л
Теперь мы можем упростить это выражение:
P1 = (8/5) * P2
Таким образом, мы нашли зависимость между давлениями газа в начальном и конечном состояниях. Если начальное давление газа равно 0,2 МПа, то мы можем найти значение P2:
P1 = (8/5) * P2
0,2 МПа = (8/5) * P2
Теперь мы можем найти P2, разделив обе части уравнения на (8/5):
P2 = 0,2 МПа / (8/5)
Расчет:
P2 = 0,2 МПа * (5/8)
P2 = 0,125 МПа
Таким образом, давление газа уменьшится на 0,125 МПа, когда объемом 50 л, заполненный газом при давлении 0,2 МПа, соединяют с незаполненным объемом 80 л.
