с физикой . Тема "Статика"

Водород может существовать в двух формах (модификациях) — в виде орто- и пара- водорода. В молекуле ортоводорода o-H2 (т. пл. −259,10 °C, т. кип. −252,56 °C) ядерные спины направлены одинаково (параллельны), а у параводорода p-H2 (т. пл. −259,32 °C, т. кип. −252,89 °C) — противоположно друг другу (антипараллельны). Равновесная смесь o-H2 и p-H2 при заданной температуре называется равновесный водород e-H2. Разделить модификации водорода можно адсорбцией на активном угле при температуре жидкого азота. При очень низких температурах равновесие между ортоводородом и параводородом почти нацело сдвинуто в сторону последнего. При 80 К соотношение форм приблизительно 1:1. Десорбированный параводород при нагревании превращается в ортоводород вплоть до образования равновесной при комнатной температуре смеси (орто-пара: 75:25). Без катализатора превращение происходит медленно (в условиях межзвездной среды - с характерными временами вплоть до космологических), что даёт возможность изучить свойства отдельных модификаций. Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха. Молекула водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н.у.), температура кипения −252,76 °C, удельная теплота сгорания 120.9×106 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.), особенно в палладии (850 объёмов на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим в серебре.

1)

Дано

с1 =460   Дж/кг*С  -железо

с2 - 4200 Дж/кг*С -вода

m1= ?

m2=5 кг

Т1=540 С

T2=7 C

T=40 C

m1 -?

 

РЕШЕНИЕ

 

 

КУСОК ЖЕЛЕЗА отдает тепло  Q1

Q1=c1m1(T-Т1)

ВОДА поглощает тепло  Q2

Q2=c2m2(T-Т2)

потерь тепла по условию нет

Q1+Q2=0

c1m1(T-Т1)+ c2m2(T-Т2)=0

-c1m1(T-Т1)= c2m2(T-Т2)

m1= - c2m2(T-Т2)/ c1(T-Т1)= -4200*5*(40-7) / (460*(40-540)) =3.01  =3кг

 

ответ 3кг

2)

Дано

q =4,6*10^7 Дж/кг  -керосин

m1= 800г=0.800кг

кпд=40%(0.4)

с2 - 4200 Дж/кг*С -вода

T2=10 C

T=100 C

p=1000кг/м3 -плотность воды

V2 -? 

 

РЕШЕНИЕ

 

Керосин сгорает - отдает тепло  Q1

Q1=q*m1

потери тепла 40%

остается тепла Q2=Q1*кпд=Q1*0.4

ВОДА поглощает тепло  Q2

Q2=c2m2(T-Т2)

m2=Q2/(c2(T-T2))=q*m1*0.4 /( c2(T-T2))=4.6*10^7*0.800*0.4 /(4200*(100-10))=38,94=39 кг

V2=m2/p=39/1000=0.039м3=39л

 

ответ 39л