Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
P = 2/3 * n*<Ek>, Ek - средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул кислорода, n - концентрация молекул, р - давление <Ek> = m₀*<v>²/2, m₀ - масса молекулы кислорода, <v> - средняя скорость хаотического движения молекул кислорода m₀ = M(O₂)/Na, M(O₂) = 32*10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода, Na = 6,02*10²³ моль⁻¹ - постоянная Авогадро Сводим формулу и получаем p = 2/3 * n * M(O₂)/Na * <v>²/2 p = 1/3 * n * M(O₂)/(Na * <v>²) n = 3*p*Na / (M(O₂)*<v>²) = 3*5*10⁵ Па*6,02*10²³ моль⁻¹ / (32*10⁻³ кг/моль * (500 м/с)²) ≈ 1,1*10²⁶ м⁻³
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
(1)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
