E=3/2 vRT (1)– формула энергии движения молекул
E=mv^2/2 ; v= m/µ подставим в (1)
(m*v^2)/2=3/2*m/µ *RT
v^2=3RT/µ тогда T= v^2 * µ / (3R)
в первом процессе
T1= v1^2 * µ / (3R)
T2= v2^2 * µ / (3R)
∆T =(T2-T1)= v2^2 * µ / (3R) – v1^2 * µ / (3R)= µ / (3R) * (v2^2-v1^2)
Отсюда µ / (3R) = ∆T /(v2^2-v1^2) = 100 / (600^2 – 200^2) =1/3200 (2)
в втором процессе
v1=600 м/с ; v2=400 м/с ; µ / (3R) = 1/3200 взяли из (2)
изменение температуры
∆T = µ / (3R) * (v2^2-v1^2)
∆T = 1/3200 * (400^2-600^2) = - 62.5 K
ответ надо понизить на 62.5 K
Дано: Вт
1 лошадиная сила примерно равна 735 Ватт
K - температура нагревателя
K - температура холодильника
Дж/кг
м/с
м
Тогда время , за которое автомобиль преодолеет расстояние
со скоростью
будет равно
с
Найти массу бензина, расходуемого двигателем за время
?
Решение. Найдем сколько времени требуется двигателю на один цикл его работы. Будем считать, что двигатель является тепловой машиной, работающей по циклу Карно. Тогда КПД цикла будет равно:
------(1)
C другой стороны КПД из его определения равно:
------(2)
Левые части (1) и (2), поэтому равны их правые части
, отсюда выразим работу
за один цикл
------(3)
где - масса бензина, сгораемая за время
(один цикл)
Из пропорции , отсюда
---------(4)
Подставим в (3) вместо выражение (4), получим
------(5)
C другой стороны работу можно найти через мощность
----------(6)
Левые части (5) и (6) равны, поэтому равны их правые части:
, сокращая на
, получим
--------(7)
(7) - расчетная формула для
Расчет :
кг
Переводим в систему СИ
50 г = 0,05 кг
Для начала необходимо найти Q - количество теплоты, которое выделится при сгорании 50 г спирта. Для этого нужно знать удельную теплоту сгорания спирта, обозначается буквой q
Q=q*m, где m - масса спирта, q=26 000 000 Дж/кг
Q=26 000 000*0,05=1300 000 Дж
Для того, чтобы воду превратить в пар, нужно ее нагреть до 100 градусов Цельсия. На нагревание и испарение (парообразование) свои формулы:
Q=c*m(t2-t1), где с=4200 Дж/кг -удельная теплоемкость воды, t2=100, t1=0
Q=L*m, где L=2 256 000 Дж/кг - удельная теплота парообразования
Количество теплоты на нагрев и парообразование = количеству теплоты при сгорании спирта
c*m(t2-t1)+L*m=q*m
4200*m(100-0)+2 256 000*m=1 300 000
находим m=0,485 кг