При всестороннем сжатии объем шара уменьшается от 15 см2 до 12 см3 определить абсолютную и относительную изменение объема при сжатии. )

Сосуд с теплоизолированной жесткой оболочкой имеющий отверстие с крышкой, содержит m1 = 1 кг водорода комнатной температуры. Через отверстие в него накачивают еще m2 = 1 кг кислорода. Определите, во сколько раз изменилось давление в сосуде после добавления кислорода, если температура повысилась

в 2 раза =2T, и газы не вступали в реакцию.

согласно уравнению Менделеева-Клайперона

состояние 1

водород PV=v1RT

P=v1RT /V

состояние 2

водород P1V=v1R2T 

P1=v1R2T /V

кислород P2V=v2R2T

P2=v2R2T /V

P1+P2=v1R2T /V +v2R2T /V=R2T /V *(v1+v2)

отношение давлений

(P1+P2) : Р=R2T /V *(v1+v2) :v1RT /V=2(v1+v2) : v1=2(m1/µ1+m2/µ2) : (m1/µ1)

молярная масса водорода µ1=2 г/моль =2*10^-3 кг/моль

молярная масса кислорода µ2=32 г/моль =32*10^-3 кг/моль

(P1+P2) : Р =2(1/2*10^-3 +1/32*10^-3 ) : (1/2*10^-3 )=2(1+1/16)=2*17/16=17/8

ответ давление изменилось в 17/8 раз

 

Для того, чтобы промежутки на шкале между рисками были больше, необходимо:

1. Использовать жидкость с более высоким коэффициентом объемного теплового расширения.
Например, у ртути β = 18,1* 10⁻⁵ °С, а у спирта  β = 108*10⁻⁵ °С
То есть, при одной и той же площади поперечного сечения капилляра, одному мм при подъеме температуры на 1°С в ртутном термометре, будет соответствовать 6 мм при подъеме температуры на 1°С в спиртовом термометре.

2. Использовать в термометре капилляр с меньшей площадью поперечного сечения.
Действительно, при увеличении объема на 1 мм³ и сечении капилляра 1 мм² получим перемещение края жидкости на 1 мм. Если при том же увеличении объема жидкости уменьшить сечение капилляра в 2 раза, то край жидкости переместится на 2 мм