Бочка Паскаля. По указанию Паскаля, крепкую дубовую бочку до краев наполнили водой и наглухо закрыли крышкой. В небольшое отверстие в крышке заделали конец вертикальной стеклянной трубки такой длины, что конец ее оказался на уровне второго этажа. Выйдя на балкон, Паскаль принялся наполнять трубку водой. Не успел он вылить и десятка стаканов, как вдруг, к изумлению обступивших бочку зевак, бочка с треском лопнула. Ее разорвала непонятная сила. Паскаль убеждается: да, сила, разорвавшая бочку, вовсе не зависит от количества воды в трубке. Все дело в высоте, до которой трубка была заполнена. Далее проявляется удивительное свойство воды - передавать давление, создаваемое на ее поверхности (в бочке) по всему объему, каждой точке стенки или дна бочки. Так он приходит к открытию закона, получившего его имя.
Поскольку в конечном состоянии имеем смесь воды и льда в термо-равновесии, можно сделать вывод: температура конечного состояния t₀ = 0° C При остывании воды с t₁ = 5° C до температуры конечного состояния выделилось следующее количество теплоты: Q₁ = C₁m₁(t₁ - t₀) = 4200*2.5*5 = 52500 Дж, где С₁ = 4200 Дж кг⁻¹град⁻¹ - удельная теплоёмкость воды m₁ = 2.5 кг - масса воды (поскольку по исходному определению килограмма, 1 кг чистой воды занимает объём 1 куб дм или 1 литр). При кристаллизации 84 граммов воды выделилось Q₂ = m'λ = 0.084*330 000 = 27720 Дж где m' = 84 г = 0,84 кг - масса отвердевшей воды λ = 330 000 Дж кг⁻¹ - удельная теплота кристаллизации воды Это тепло пошло на нагрев льда с искомой температуры t₃ до конечной температуры t₀ = 0° C Q = C₂m₂(t₀ - t₃) = Q₁ + Q₂ -t₃ = (Q₁ + Q₂)/C₂m₂ - t₀ = (52500 + 27720)/(2100*0.8) = 47,75° C где С₂ = 2100 Дж кг⁻¹ град⁻¹ - удельная теплоёмкость льда m₂ = 800 г = 0,8 кг - масса льда
Начальная температура льда составляла -48° C
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
