Количество теплоты. Уравнение теплового баланса.
1. Для приготовления ванны вместимостью V = 150 л смешали холодную воду при tᵒ1 = 20ᵒС с горячей при tᵒ2 = 80ᵒC. Какие объёмы той и другой воды надо взять, чтобы температура воды стала равной tᵒ = 45ᵒC?
2. Для приготовления ванны вместимостью V = 150 л смешали холодную воду при tᵒ1 = 20ᵒС с горячей при tᵒ2 = 80ᵒC. Какие объёмы той и другой воды надо взять, чтобы температура воды стала равной tᵒ = 45ᵒC?
3. Смесь из свинцовых и алюминиевых опилок с общей массой m = 150 г и температурой to1 = 100оС погружена в калориметр с водой, температура которой to2 = 15oC, а масса m3 = 230 г. Окончательная температура установилась tо = 20оС. Теплоёмкость калориметра С = 42 Дж/ᵒC, удельная теплоёмкость свинца с1 = 130 Дж/(кг·ᵒC), алюминия с2 = 880 Дж/(кг·ᵒC). Сколько свинца и алюминия было в смеси?
4. Смесь из свинцовых и алюминиевых опилок с общей массой m = 150 г и температурой to1 = 100оС погружена в калориметр с водой, температура которой to2 = 15oC, а масса m3 = 230 г. Окончательная температура установилась tо = 20оС. Теплоёмкость калориметра С = 42 Дж/ᵒC, удельная теплоёмкость свинца с1 = 130 Дж/(кг·ᵒC), алюминия с2 = 880 Дж/(кг·ᵒC). Сколько свинца и алюминия было в смеси?
«Уравнение Менделеева – Клапейрона»
Воздушный шар объёмом 2500 м3 с массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой до температуры 77 °С. Какой должна быть максимальная температура окружающего воздуха плотностью 1,2 кг/м3, чтобы шар взлетел вместе с грузом (корзиной и воздухоплавателем) массой 200 кг? Оболочку шара считать нерастяжимой. Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и наполнен гелием. Какова масса гелия в шаре, если на высоте, где температура воздуха 17 °С, а давление 105 Па, шар может удерживать в воздухе груз массой 225 кг? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара. В понтон, лежащий на дне моря, закачивается сверху воздух. Вода вытесняется из понтона через нижнее отверстие (см. рисунок), и когда объем воздуха в понтоне достигает 28 м3, понтон всплывает вместе с прикрепленным к нему грузом. В момент начала подъема расстояние от поверхности воды в понтоне до поверхности воды в море равно 73,1 м. Масса оболочки понтона 2710 кг. Определите массу поднимаемого груза. Температура воды равна 7°С, атмосферное давление на уровне моря равно 105 Па. Объемом груза и стенок понтона пренебречь.«Диффундирование газов через полупроницаемые перегородки»
Задача 1. Сосуд объёмом 2 дм3 разделён на две равные части полупроницаемой перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь аргона m1 =20 г и водорода m2 =2 г, во второй половине – вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Какое давление установится в первой половине сосуда после процесса диффузии? Во время процесса поддерживается температура 20є С. Перегородка неподвижна.
Задача 2. Сосуд объёмом 30 дм3 разделён на три равные части неподвижными полупроницаемыми перегородками. В левую часть вводят m1 =30 г водорода, в среднюю m2 =160 г кислорода и в правую m3 =70 г азота. Через левую перегородку может диффундировать только водород, через правую водород и азот. Какое давление установится в каждой части сосуда? Во время процесса поддерживается температура 300 К.
Задача 3. Сосуд объёмом 30 дм3 разделён на три равные части неподвижными полупроницаемыми перегородками. В левую часть вводят m1 =30 г водорода, в среднюю m2 =160 г кислорода и в правую m3 =70 г азота. Через левую перегородку может диффундировать только водород, через правую водород и азот. Какое давление установится в каждой части сосуда? Во время процесса поддерживается температура 300 К.
Задача 4. Теплоизолированный сосуд разделён вертикальной пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в левой части сосуда находится 2 моль гелия, а в правой – такое же количество моль аргона. Атомы гелия могут проникать через перегородку, а для атомов аргона перегородка непроницаема. Начальная температура гелия Т1=900К, начальная температура аргона Т2 = 300К. Во сколько раз увеличилась внутренняя энергия газа в правой части сосуда в результате установления термодинамического равновесия?
