m = 67,2 г
Объяснение:
V = 6 л = 0,006 м³
t₁ = 20°C
t₂ = 100°C - температура кипения воды
с = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды
ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды
q = 30·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания древесного угля
m - ? - масса древесного угля
Энергия, полученная при сгорании древесного угля
Q₁ = qm
Энергия, необходимая для нагрева воды
Q₂ = cρV(t₂ - t₁)
Уравнение энергетического баланса
Q₁ = Q₂
qm = cρV(t₂ - t₁)
m = cρV(t₂ - t₁) : q
m = 4200 · 1000 · 0.006 · (100 - 20) : 30·10⁶
m = 0.0672 кг = 67,2 г
В вертикальном цилиндре под поршнем массой 10 кг содержится газ объемом 2 л с температурой 300 К. Какую работу выполнит газ при нагревании на 150 К, если площадь поршня = 50 см2, а атмосфер. давление - 100 кПа? Считайте, что g = 50 м/с2.
M=10 кг
g = 50 м/с2 ЭТО МАЛОВЕРОЯТНО – я считаю g=10 м/с2
T1=300 K
T2=T1+150=300+150=450 K
S=50 см2=50*10^-4 м2
V1=2 л=2*10^-3 м3
Pa=100 кПа=10^5 Па
1-e cостояние газа PV1=vRT1
2-e cостояние газа PV2=vRT2
Разделим (1) на (2) или наоборот
PV1/ PV2 = vRT1/ vRT2
V2=V1*T2/T1
P=Mg/S+Pa
Работа газа А=P*(V2-V1)=( Mg/S+Pa)*( V1*T2/T1-V1)= ( Mg/S+Pa)*V1*(T2/T1-1)
Подставим численные значения
А=(10*10/(50*10^-4)+10^5)* 2*10^-3*(450/300-1)=120 Дж=0.12 кДж
ответ 120 Дж=0.12 кДж
если g=50 м/с2
ответ 200 Дж=0.2 кДж
Т2 = Т1*(р2/р1) = 300*(15/12,5) = 300*1,2 = 360 К.
Разность температур составит 360 - 300 = 60 кельвинов (градусов).