Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44370

В теплоизолированном цилиндре с гладкими стенками под лёгким поршнем находится вода массой m  = 5,5  г при температуре      ∘
t0 = 0 C  . Площадь поршня            2
S = 500 см   , наружное давление P  =  1,0 ⋅ 105
  0   Па. К содержимому цилиндра медленно подводят теплоту, вода начинает кипеть.
1. Какое количество теплоты Q1   подвели к воде до начала кипения? После начала кипения к содержимому цилиндра подвели Q2  = 17430  Дж теплоты.
2. Найдите перемещение H  поршня в процессе подведения теплоты.
Удельная теплоёмкость воды c = 4180  Дж/(кг ⋅ К). Удельная теплота парообразования воды при     ∘
100  C              6
L = 2,26 ⋅ 10   Дж/кг. Удельная теплоёмкость водяного пара при постоянном давлении P  =  1,0 ⋅ 105
  0   Па равна c  = 2200
 P  Дж/(кг ⋅ К). Водяной пар считайте идеальным газом.
(«Физтех», 2021, 10)

Показать ответ и решение

1) Q =  cm (100∘ − t0) ≈ 2300  Дж.
2) Найдём какое количество теплоты нужно, чтобы вся вода испарилась:q1 = Lm  = 12430  Дж. Найдём какой объём занял пар:

     m    mRT
V =  -- = ------
     ρ     P0 μ

Значит высота поднятия поршня в процессе испарения:

h  = V- =  mRT---≈ 0,19 м
 1    S    P0S μ

3) Затем оставшееся количество на нагрев пара: q  = Q  − q  = 17430 −  12430 = 5000
 2     2   1  Дж. С другой стороны q2 = cpm ΔT  . Из уравнений состояния газа получим:

P ΔV   = m- RΔT  =  q2R-
  0       μ         cpμ

Высота поднятия поршня в процессе нагрева:

      ΔV       qR
h2 =  ----=  ---2----≈ 0,21 м
       S     P0Scp μ

4) Следовательно поршень переместился:

H =  h1 + h2 = 0,4 м
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!