1) один моль гелия находится при температуре т=300к в вертикальном закрытом теплоизолированном цилиндре с поршнем массой m1=2кг и диаметром d=10 см. на поршень ставят гирю массой m2=3кг. при этом поршень опускается на h=5см. определить установившуюся температуру газа,если атмосферное давление p0=100кпа. 2) определить работу адиабатического расширения гелия массой m=4гбесли температура при этом понизилась на (дельта) /\t=27градусов по цельсию.
1) нагреть лед до температуры плавления Q1= Cльда *m льда*(t2-t1)=2060*2*5=20600[Дж]
t1=-5 - температура льда по условию задачи
t2=0 - температура льда при плавлении
Q1- такое кол-во теплоты необходимо,чтобы лед нагреть до температуры плавления
2) расплавить лед при температуре плавление (при плавлении температура остается постоянной) Q2= лямбда(удельная теплота плавления льда, которую находим по таблице в задачнике) *m,т.е.Q2=m* лямбда=335000*2=670000 [Дж]
Q2- количество теплоты,необходимое для плавления льда, чтобы лед превратился в воду
3) нагреть полученную изо льда воду до t3= 20 градусов
Q3= Cводы*m воды *(t3-t2)=4200*2*20=168000[Дж]
Q=Q1+Q2+Q3=168000+670000+20600=858600[Дж]=858,6{кДж}
he⁴₂; np=2- количество протонов в ядре; nn=4-2=2- количество нейтронов в ядре.
из справочника:
mp(масса протона)=1.007276 а.е.м(атомная единица массы)
mn(масса нейтрона)=1.008665 а.е.м
mя(масса ядра)=4.0026 а.е.м.
eсв=δm*c²; δm-дефект массы; c-скорость света в вакууме(3*10⁸ м/с);
δm=(np*mp+nn*mn)-mя;
δm=(2*1.007276+2*1.008665)-4.0026=0.029282 а.е.м
1 а.е.м=1.66*10⁻²⁷ кг; δm=0.029282*1.66*10⁻²⁷=4.860812*10⁻²⁹ кг;
eсв=4.860812*10⁻²⁹ *(3*10⁸)²=4.37473*10⁻¹² дж - энергия связи ядра he;
eсв=4.37473*10⁻¹² дж/(1.6*10⁻¹⁹ кл)=27,3*10⁶ эв=27.3 мэв
ответ: eсв=27.3 мэв
подробнее - на -