Задание по физике 20 б В алюминиевом сосуде массой 300 г миксером перемешивают воду объемом 3 дм3, взятую при температуре 2 °С. Мощность миксера равна 400 Вт. Считайте, что 35% механической энергии переходит во внутреннюю. До какой температуры нагреется вода, если миксер работает на протяжении 10 минут?

Сначала рассчитаем количество теплоты, выделившееся при конденсации пара.
Q1= - r*m. ( r - удельная теплота парообразования=2,3*10^6Дж/кг ( для воды) , m -масса=0,05кг, минус означает, что тепло выделяется) .
Q1= - 2,3*10^6*0,05= - 115000Дж. А теперь количество теплоты, выделившиеся при остывании воды от t1=100град, до t2=60град. )
Q2=c*m*(t2 - t1). ( c -удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг*град)
Q2=4200*0,05*( 60 - 100)= - 8400Дж. Всё выделившееся количество теплоты= сумме.
Q=Q1+Q2.
Q= - 115000 + ( - 8400)= - 123400Дж. ( - 123,4кДж.)

Манометры: принцип действия

 

Для измерения давления используют манометры и барометры. Барометры используются для измерения атмосферного давления. Для других измерений используются манометры. Произошло слово манометр от двух греческих слов: манос – неплотный, метрео – измеряю.

Трубчатый металлический манометр

Существуют различные типы манометров. Рассмотрим подробнее два из них. На следующем рисунке изображен трубчатый металлический манометр.

Его изобрел в 1848 году француз Э. Бурдон. На следующем рисунке видна его конструкции.

Основные составные части это: согнутая в дугу полая трубка (1), стрелка (2), зубчатка(3), кран(4), рычаг(5).

Принцип действия трубчатого манометра

Один конец трубки запаян. В другой конец трубки, с крана соединяется с сосудом, в котором необходимо измерить давление. Если давление начнет увеличиваться, трубка будет разгибаться, при этом воздействуя на рычаг. Рычаг через зубчатку связан со стрелкой, поэтому при увеличении давления стрелка будет отклоняться, указывая давление.

Если же давление будет уменьшаться, то трубка будет сгибаться, а стрелка двигаться в обратном направлении.

Жидкостный манометр

Теперь рассмотрим другой тип манометра. На следующем рисунке изображен жидкостный манометр.  Он имеет форму буквы U.

В его состав входит стеклянная трубка в форме буквы U. В эту трубочку налита жидкость. Один из концов трубки с резиновой трубки соединяют с круглой плоской коробочкой, которая затянута резиновой пленкой.

Принцип действия жидкостного манометра

В исходном положении вода в трубках будет находиться на одном уровне. Если же на резиновую пленку будет оказываться давление, то уровень жидкости в одном колене манометра понизится, а в другом, следовательно, повысится. 

Это показано на рисунке выше.  Мы давим на пленку пальцем.

Когда мы надавливаем на пленку, давление воздуха, который находится в коробочке, увеличивается. Давление передается по трубке и доходит до жидкости, при этом вытесняя её. При понижении уровня в этом колене, уровень жидкости в другом колене трубки, будет увеличиваться. 

По разности уровней жидкости, можно будет судить о разности атмосферного давления и того давления, что оказывается на пленку.

На следующем рисунке показано, как с жидкостного манометра измерить давление в жидкости на различной глубине.